Генерация сверхжёсткого рентгеновского излучения при сжатии алюминиевых проволочных сборок

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

На установке С-300 (2 МА, 400 кВ, 100 нс) наблюдалась генерация сверхжёсткого рентгеновского излучения при магнитном сжатии цилиндрических вложенных алюминиевых сборок с погонной массой ~350 мкг/см, состоящих из алюминиевых проволочек диаметром 15 мкм. На конечной фазе сжатия сборки формируется компактный пинч, состоящий из большого количества располагающихся вдоль оси горячих точек. Эта фаза сопровождается эмиссией мягкого рентгеновского излучения длительностью ~10 нс. Одновременно с импульсами мягкого рентгеновского излучения было обнаружено сверхжёсткое рентгеновское излучение с энергией, превышающей 450 кэВ. Сверхжёсткое рентгеновское излучение измерялось сцинтилляционными детекторами, экранированными свинцом толщиной 20–70 мм. Основной причиной перенапряжения на плазменном столбе представляется перетяжечная неустойчивость.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

В. Д. Королёв

Национальный исследовательский центр “Курчатовский институт”

Автор, ответственный за переписку.
Email: Korolev_VD@nrcki.ru
Россия, Москва

Ю. Л. Бакшаев

Национальный исследовательский центр “Курчатовский институт”

Email: Bakshaev_YL@nrcki.ru
Россия, Москва

С. А. Данько

Национальный исследовательский центр “Курчатовский институт”

Email: Danko_SA@nrcki.ru
Россия, Москва

Список литературы

  1. Айвазов И.К., Бехтев М.Б., Булан В.В., Булатов А.Н., Вихарев В.Д., Волков Г.С., Грабовский Е.В., Гигиберия В.П., Заживихин В.В., Зайцев В.И., Захаров С.В., Золотов В.П., Знатнов Е.В., Комаров С.А., Конкашбаева Р.С., Карташов А.В., Костромин А.П., Красильников А.И., Лузин Ю.Н., Макаров В.В., Мишенский В.О., Никандров Л.Б., Недосеев С.Л., Олейник Г.М., Певчев В.П., Савочкин В.Н., Смоленкова О.А., Смирнов В.П., Сопкин Ю.В., Тулупов М.В., Фролов И.Н., Царфин В.Я., Ямпольский И.Р. // Физика плазмы. 1990. Т.16. № 6. С. 645.
  2. Spielman R. B., Deeney C., Chandler G.A., Douglas M.R., Fehl D.L., Matzen M.K., McDaniel D.H., Nash T.J., Porter J.L., Sanford T.W.L., Seamen J.F., Stygar W.A., Struve K.W., Breeze S.P., McGurn J.S., Torres J.A., Zagar D.M., Gilliland T.L., Jobe D.O., McKenney J.L., Mock R.C., Vargas M., Wagoner T., Peterson D. L. // Phys. Plasmas. 1998. V. 5. № 5. P. 2105. DOI: https://doi.org/10.1063/1.872881
  3. Калинин Ю.Г., Кингсеп А.С., Смирнов В.П., Бакшаев Ю.Л., Бартов А.В., Блинов П.И., Данько С.А., Дубас Л.Г., Корельский А.В., Королёв В.Д., Мижирицкий В.И., Устроев Г.И., Черненко А.С., Чикин Р.В., Шашков А.Ю., Ли Дзэнхон, Хуа Синьшен, Пэн Сяньцзю, Фен Шупин, Гуо Цун, Цзян Шилун, Нинь Чен, Сон Фенджун, Сюй Жонкун, Сюй Цзэпин, Ян Ченли, Ян Цзюньлун, Ян Либин // Физика плазмы. 2006. Т. 32. № 8. С. 714.
  4. Селемир В.Д., Демидов В.А., Ермолович В.Ф., Ермолович В.Ф., Спиров Г.М., Репин П.Б., Пикулин И.В., Волков А.А., Орлов А.П., Борискин А.С., Таценко О.М., Моисеенко А.Н., Баринов М.А., Маркевцев И.М., Казаков С.А., Селявский В.Т., Шаповалов Е.В., Гитерман Б.П., Власов Ю.В., Дыдыкин П.С., Ряслов Е.А., Котельников Д.В., Гайдаш С.В. // Физика плазмы. 2007. Т. 33. № 5. С. 424.
  5. Xian-Bin Huang, Shao-Tong Zhou, Jia-Kun Dan, Xiao-Dong Ren, Kun-Lun Wang, Si-Qun Zhang, Jing Li, Qiang Xu, Hong-Chun Cai, Shu-Chao Duan, Kai Ouyang, Guang-Hua Chen, Ce Ji, Bing Wei, Shu-Ping Feng, Meng Wang, Wei-Ping Xie, Jian-Jun Deng, Xiu-Wen Zhou, and Yi Yang // Phys. Plasmas.2015. V. 22. 072707. DOI: https://doi.org/10.1063/1.4926532
  6. Альбиков З.А., Велихов Е.П., Веретенников А.И. , Глухих В.А., Грабовский Е.В., Грязнов Г.М., Гусев О.А., Жемчужников Г.Н., Зайцев В.И., Золотовский О.А., Истомин Ю.А., Козлов О.В., Крашенинников И.С., Курочкин С.С., Латманизова Г.М., Матвеев В.В., Минеев Г.В., Михайлов В.Н., Недосеев С.Л., Олейник Г.М., Певчев В.П., Перлин А.С., Печерский О.П., Письменный В.Д., Рудаков Л.И., Смирнов В.П., Царфин В.Я., Ямпольский И.Р. //Атомная энергия. 1990. Т. 68. Вып. 1. С. 26.
  7. Deeney C., Douglas M.R., Spielman R.B., Nash T.J., Peterson D.L., L’Eplattenier P., Chandler G.A., Seamen J.F., and Struve K.W. // Phys. Rev. Lett. 1998. V. 81. 4883.
  8. Александров В.А., Грабовский Е.В., Грибов А.Н., Грицук А.Н., Медовщиков С.Ф., Олейник Г.Н., Сасоров П.В. //Физика плазмы. 2008. Т. 34. № 4. C. 311.
  9. Александров В.А., Грабовский Е.В., Грибов А.Н., Грицук А.Н., Медовщиков С.Ф., Митрофанов К.Н., Олейник Г.Н. //Физика плазмы. 2009. Т.35. № 2. С.6.
  10. Kantsyrev V.L., Fedin D.A., Shlyaptseva A.S., Hansen S., Chamberlain D., and Ouart N. // Phys. Plasmas. 2003. V. 10. P. 2519.
  11. Шелковенко Т.А., Пикуз С.А., Мингалеев А.Р., Агафонов А.В., Романова В.М., Тер-Оганесьян А.Е., Ткаченко С.И., Блеснер И.С., Митчелл М.Д., Чандлер К.М., Касси Б.Р., Хаммер Д.А. // Физика плазмы. 2008. Т. 34. №. 9. С. 816.
  12. Кахилл А.Д., Мингалеев А.Р., Пикуз С.А., Тиликин И.Н., Шелковенко Т.А., Хаммер Д.А., Хойт К.Л. // Тезисы доклада на XLI Международной Звенигородской конф. по физике плазмы и УТС. 2014. С. 125.
  13. Ананьев С.С., Бакшаев Ю.Л., Блинов П.И., Брызгунов А.А., Данько С.А., Зеленин А.А., Казаков Е., Кальнин Ю.Г., Кингсеп А.С., Королев В.Д., Мижирицкий В.И., Пикуз С.А., Смирнов В.П., Соколов М.И., Ткаченко С.И., Черненко А.С., Шелковенко Т.А. // Физика плазмы. 2009. Т. 35. № 6. С. 507.
  14. Ананьев С.С., Бакшаев Ю.Л., Бартов А.В., Блинов П.И., Брызгунов В.А., Данько С.А., Жужунашвили А.И., Зеленин А.А., Казаков Е.Д., Калинин Ю.Г., Кингсеп А.С., Королев В.Д., Мижирицкий В.И., Пикуз С.А., Романова В.М., Смирнов В.П., Ткаченко С.И., Устроев Г.И., Черненко А.С., Шелковенко Т.А., Щагин В.А. // Письма ЖЭТФ. 2008. Т. 87. Вып. 7. С. 426.
  15. Chernenko A.S., Gorbulin Yu.M., Kalinin Yu.G., Kingsep A.S., Koba Yu.V., Korolev V.D., Mizhiritskii B.I., Rudakov L.I. //Proc. 11th Int. Conf. on High-Power Particle Beams, Prague, Czech Republic. 1996. V. 1. P. 154.
  16. Данько С.А., АнаньевС.С., Калинин Ю.Г. // ВАНТ. Серия: Термоядерный синтез. 2009. Вып. 2. С. 43. http://vant.iterru.ru/vant_2009_2/2.pdf
  17. Калинин Ю.Г., Кингсеп А.С., Смирнов В.П, Бакшаев Ю.Л., Бартов А.В., Блинов П.И., Данько С.А., Дубас Л. Г., Корельский А.В., Королев В.Д., Мижирицкий В.И., Устроев Г.И., Чикин А.С., Шашков А.Ю., Ли Дзенхон, Хуа Синьшен, Пен Сяньцзю, Фэн Щунин, Гуо Цун, Цзян Щилун, Нинь Чен, Фенджун, Сюй Жонкун, СюйЦзепин, Ян Ченли, Ян Цзюлун, Ян Либин //Физика плазмы. 2006. Т. 32. № 8. С. 714.
  18. Черненко А.С., Королев В.Д., Устроев Г.И., Иванов М.И., Александров С.Ю., Хунчунь Ц. // ВАНТ Сер. Термоядерный синтез. 2004. Вып. 2. С. 25.
  19. Hall G.N., Pikuz S.A., Shelkovenko T.A., S.N. Bland, Lebedev S.V., Ampleford D.J., Palmer J.B.A., Bott S.C., Rapley J., Chittenden J. P. // Physics of Plasmas. 2006. V.13. P. 082701.
  20. Блохин М.А. Физика рентгеновских лучей. М.: Гостехтеориздат, 1957.
  21. Вихрев В.В., Коржавин В.М. // Физика плазмы. 1978. Т. 4. С. 735.
  22. Сасоров П.В. //Физика плазмы. 1992. Т. 18. С. 275.
  23. Вихрев В.В. // Прикладная физика. 1999. № 5. С. 71.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Схема эксперимента: 1 – сцинтилляционные детекторы, снабжённые свинцовыми фильтрами; 2 — полупроводниковые детекторы МР-излучения AXUV-5; 3 — полупроводниковый детектор СKД1-02 с коллиматором; 4 — проволочная сборка; 5 — линза и зеркала оптической системы; 6 –детектор СППД2-02; 7 — электронно-оптическая щелевая развертка; 8 — три оптических кадровых ЭОПа; 9 — четырёхкадровый рентгеновский ЭОП; 10 — камера-обскура; 11 — магнитные петли для измерения тока; А — анод; К — катод

Скачать (94KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Пуск 06.06 № 2. Осциллограммы тока I [МА]; напряжения U [МВ]; импульсов сверхжёсткого рентгеновского излучения в условных диапазонах hν > 600 кэВ и hν > 400 кэВ; жёсткого рентгеновского излучения в диапазоне hν > 80 кэВ; мягкого рентгеновского излучения с энергией 10 < hν < 6000 эВ, и хронограмма сжатия многопроволочной сборки в видимом свете. Мощность излучения представлена в относительных единицах

Скачать (500KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Фотографии эволюции двухкаскадной алюминиевой сборки, полученные с помощью рентгеновских ЭОПов без фильтра (hν > 10 эВ) и с фильтром из лавсана толщиной 3 мкм (0,3 > hν > 0,2 и hν > 1 кэВ). Снимки располагаются в хронологическом порядке; указанное под ними время (нс) отсчитывается от максимума тока

Скачать (139KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Типичные рентгеновские ЭОПограммы двухкаскадного (a) и одиночного лайнера (б) из алюминия, полученные в момент максимального сжатия за майларовым фильтром толщиной 3 мкм (0,3 > hν > 0,2 и hν >1 кэВ)

Скачать (96KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Пуск 04.06 №2. Осциллограммы напряжения U [МВ]; тока I [МА]; сверхжёсткого рентгеновского излучения hν > 400 кэВ; ЖР-излучения hν > 50 кэВ, зарегистрированное коллимированным вдоль оси датчиком СКД1-02; ЖР-излучения в диапазоне hν > 80 кэВ (СППД2-02) и хронограмма сжатия многопроволочной сборки в видимом свете

Скачать (397KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Расчётный ток сцинтилляционного детектора, закрытого свинцовым фильтром толщиной 2 см, на удалении 11.4 м в зависимости от энергии электронов

Скачать (63KB)
Метаданные
8. Рис. 7. Расчетные отношения сигналов ФЭУ, экранированных свинцовыми фильтрами толщиной 2 см и 5 см — 1 и фильтрами толщиной 3 см и 5 см — 2, в зависимости от энергии электронов

Скачать (63KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024