Экспериментальное исследование особенностей плазмообразования и токового сжатия плазмы лайнеров различных конструкций Митрофанов Константин Николаевич

Короткий опис

Митрофанов, Константин Николаевич.
Экспериментальное исследование особенностей плазмообразования и токового сжатия плазмы лайнеров различных конструкций : диссертация ... доктора физико-математических наук : 01.04.08 / Митрофанов Константин Николаевич; [Место защиты: Физ. ин-т им. П.Н. Лебедева]. - Москва, 2019. - 414 с. : ил
Оглавление диссертациидоктор наук Митрофанов Константин Николаевич
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. Экспериментальные установки и диагностическая аппаратура
§1.1. Установка «Ангара-5-1» и ее диагностический комплекс
1.1.1. Лазерная диагностика (Nd:YAG-na3ep EKSPLA SL233 на ^=532 нм). Теневое зондирование плазмы
1.1.2. Многокадровая рентгеновская регистрация изображений плазмы (рентгеновские камеры СХР6 и РЭОП)
1.1.3. Интегральная камера-обскура
1.1.4. Интегральный рентгеновский спектрограф скользящего падения (GIS) с пространственным разрешением
1.1.5. Детекторы рентгеновского излучения (ВРД, p-i-n диоды и калориметры)
1.1.6. Щелевая временная развертка изображения плазмы в оптическом диапазоне спектра (камера СФЭР-2)
1.1.7. Датчики измерения тока и напряжения
1.1.8. Магнитные зонды
§1.2. Установка плазменный фокус «ПФ-3» и ее диагностический комплекс
1.2.1. Оптическая кадровая регистрация изображений плазмы (ЭОП камеры, ЭП-16)
1.2.2. Щелевая временная развертка изображения плазмы в оптическом диапазоне спектра (камеры К008 и СФР-2М)
1.2.3. Датчики измерения тока в цепи установки (пояс Роговского, петлевые датчики dlldt)
1.2.4. Детекторы рентгеновского излучения (ВРД и p-i-n диоды). Система регистрации рентгеновского излучения в спектральном диапазоне до 1 кэВ из объема многопроволочной сборки
1.2.5. Магнитный зонд для измерения Вф-поля в плазмофокусном разряде
1.2.6. Система позиционирования многопроволочной сборки в приосевой области плазмофокусного разряда
§1.3. Установка плазменный фокус «PF-1000» и ее диагностический комплекс
1.3.1. Лазерная диагностика (Nd:YLF лазер на ^=527 нм)
1.3.2. Датчики измерения тока и напряжения
1.3.3. Магнитный зонд для измерения Вф-поля в приосевой области плазмофокусного разряда
§1.4. Некоторые факторы, ограничивающие применение магнитных зондов, и способы их устраняющие
1.4.1. Длительность корректной регистрации магнитного поля в плазме. Зонды со структурированными оболочками
1.4.2. Экспериментальная проверка увеличения длительности корректной регистрации зондами магнитного поля
1.4.3. Возмущение плазмы при обтекании оболочек зондов различной формы
1.4.4. Выбор формы и материала оболочки зонда
ГЛАВА 2. Определение интенсивности плазмообразования различных веществ
§2.1. Цилиндрические проволочные и металлизированные напылением различных веществ волоконные сборки
2.1.1. Плазмообразование в волоконных и смешанных по составу цилиндрических сборках
2.1.2. Плазмообразование в металлизированных волоконных сборках
§2.2. Вольфрамовые сборки в условиях плазмофокусного разряда на установке ПФ-3
2.2.1. Исследование структуры и динамики токово-плазменной оболочки
2.2.2. Результаты экспериментов по сжатию проволочных сборок
2.2.3. Исследование мягкого рентгеновского излучения при имплозии многопроволочных сборок в условиях плазмофокусного разряда
§2.3. Вольфрамовые конические сборки. Зависимость интенсивности плазмообразования от радиуса расположения источника плазмы
ГЛАВА 3. Динамика сжатия плазмы проволочных и волоконных сборок из различных веществ
§3.1. Распределение магнитного поля внутри сборок
3.1.1. Влияние несинхронности срабатывания модулей установки Ангара-5-1 на проникновение магнитного поля внутрь проволочной сборки [Вф(ф)]
3.1.2. Радиальное распределение магнитного поля Вф(г). Плазменный предвестник
3.1.3. Исследование временной зависимости УВФ(^). Скорость плазменных потоков из области плазмообразования проволочной сборки
3.1.4. Аксиальное распределение магнитного поля Вф(г). Прорыв магнитного потока внутрь сборки на финальной стадии плазмообразования
§3.2. Сравнение темпов развития неустойчивостей на внешней границе плазмы для
проволочных и металлизированных волоконных сборок
§3.3. Отставшая плазма, отставший ток
ГЛАВА 4. Имплозия двухкаскадных вложенных сборок
§4.1. Одномерная МГД модель стационарного сжатия плазмы вложенных сборок с учетом затянутого плазмообразования
4.1.1. Предсказание режимов течения плазмы между каскадами
4.1.2. Выбор конструкции двухкаскадных сборок для реализации различных режимов течения плазмы между каскадами
§4.2. Имплозия вложенных сборок смешанного состава
4.2.1. Экспериментальная реализация различных режимов течения плазмы между каскадами
4.2.2. Взаимодействие плазменных струй внешнего каскада с магнитным полем и плазмой внутреннего каскада
4.2.3. Экспериментальная реализация режима устойчивого сжатия плазмы внутреннего каскада. Влияние отставшей плазмы на параметры импульса рентгеновского излучения
4.2.4. Сравнение темпов развития неустойчивостей на внутреннем каскаде у вложенных сборок с различными параметрами
4.2.5. Результаты двумерного РМГД моделирования сжатия плазмы двухкаскадных вложенных сборок
§4.3. Возможный сценарий взаимодействия плазмы внешнего и внутреннего каскадов вложенных сборок (ударно-волновой механизм взаимодействия каскадов)
ГЛАВА 5. Особенности имплозии двухкаскадных лайнеров для использования в различных схемах ИТС
§5.1. Имплозия пенно-проволочных конструкций
5.1.1. Исследование радиального распределения магнитного поля внутри пенно-проволочных конструкций
5.1.2. Подавление зиппер-эффекта. Параметры импульса рентгеновского излучения
§5.2. Имплозия винтовых вложенных сборок со встречной закруткой каскадов ("basket arrays")
5.2.1. "Basket arrays" как метод генерации аксиального (Bz-) магнитного поля различной
величины и направления
5.2.2. Взаимодействие плазмы каскадов в присутствии В2-поля
5.2.3. Зависимость параметров источника излучения от величины В2-поля в области пинча
§5.3. Имплозия квазисферической сборки в качестве внешнего каскада вложенных сборок
5.3.1. Некоторые примеры сжатия одиночных проволочных сборок различной формы (конические сборки, «китайский фонарик», квазисферическая сборка)
5.3.2. Перспективность осуществления трехмерного сжатия плазмы для повышения плотности потока мощности и энергии рентгеновского источника излучения
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Приложение 1 Метод восстановления радиальной скорости сжатия плазмы
Приложение 2 Акты внедрения магнитозондовой диагностики на установках: Ангара-5-1, ПФ-3, РБ-1000 и КПФ-4-Феникс
ВВЕДЕНИЕ