Статья опубликована в журнале Физика плазмы, 2011, Т.37, №11, С.
1023-1033.
Сжатие проволочных лайнеров (проволочных цилиндрических сборок) субмикросекундными импульсами мегаамперного тока нацелено на создание мощного рентгеновского источника. Такой источник возникает на финальной стадии сжатия. В последние годы выяснилось, что сжатие проволочных лайнеров происходит таким образом, что на месте первоначального расположения проволок в течение большой части импульса тока сохраняются их неподвижные остовы. Плазма перетекает с этих остовов в центр лайнера, формируя плазменные структуры с радиальным размером порядка начального радиуса лайнера. В течении первой трети - половины импульса тока изначально твердое и холодное вещество проволок превращается, по-видимому, в газово-капельную (плазменно-капельную) смесь [1]. Состояние проволок, по которым проходит ток с плотностью 108 А/см2 и скоростью нарастания ~ 1013 А/с исследовалось в нескольких работах. При этом исследовался электровзрыв как одиночной проволоки, так и проволок в составе проволочной сборки - лайнера. Эти два случая отличаются тем, что в случае проволочной сборки, что происходит на достаточно мощных установках, на плазму, с некоторого момента окружающую проволоку, действует сила, направленная к оси сборки. Одиночная проволока всегда находится в симметричных условиях. При сжатии сборки существенное влияние на начальную стадию электровзрыва может оказать тип вакуумных насосов, (диффузионные насосы могут оставлять следы масла), попадание на проволоки электронов, возникающих в зазоре линии с вакуумной изоляцией. В работах [2-4] показано, что в различных конфигурациях анода и катода проволочной сборки возникают значительные радиальные электрические поля, влияющие процесс электровзрыва проволок.
Многообразие явлений, происходящих на начальной стадии сжатия проволочных лайнеров и неполная исследованность процесса электровзрыва делает актуальным экспериментальное исследование начальной стадии сжатия многопроволочных лайнеров в условиях, приводящих на финальной стадии сжатия к генерации мощного рентгеновского импульса.
Для такого исследования мы изучали рассеяние импульса лазерного излучения на проволоках во время начальной стадии сжатия проволочных лайнеров на установке Ангара-5-1при токе 2,5-3,5 МА и времени нарастания импульса тока 90-100 нс.
Сжатие проволочных лайнеров (проволочных цилиндрических сборок) субмикросекундными импульсами мегаамперного тока нацелено на создание мощного рентгеновского источника. Такой источник возникает на финальной стадии сжатия. В последние годы выяснилось, что сжатие проволочных лайнеров происходит таким образом, что на месте первоначального расположения проволок в течение большой части импульса тока сохраняются их неподвижные остовы. Плазма перетекает с этих остовов в центр лайнера, формируя плазменные структуры с радиальным размером порядка начального радиуса лайнера. В течении первой трети - половины импульса тока изначально твердое и холодное вещество проволок превращается, по-видимому, в газово-капельную (плазменно-капельную) смесь [1]. Состояние проволок, по которым проходит ток с плотностью 108 А/см2 и скоростью нарастания ~ 1013 А/с исследовалось в нескольких работах. При этом исследовался электровзрыв как одиночной проволоки, так и проволок в составе проволочной сборки - лайнера. Эти два случая отличаются тем, что в случае проволочной сборки, что происходит на достаточно мощных установках, на плазму, с некоторого момента окружающую проволоку, действует сила, направленная к оси сборки. Одиночная проволока всегда находится в симметричных условиях. При сжатии сборки существенное влияние на начальную стадию электровзрыва может оказать тип вакуумных насосов, (диффузионные насосы могут оставлять следы масла), попадание на проволоки электронов, возникающих в зазоре линии с вакуумной изоляцией. В работах [2-4] показано, что в различных конфигурациях анода и катода проволочной сборки возникают значительные радиальные электрические поля, влияющие процесс электровзрыва проволок.
Многообразие явлений, происходящих на начальной стадии сжатия проволочных лайнеров и неполная исследованность процесса электровзрыва делает актуальным экспериментальное исследование начальной стадии сжатия многопроволочных лайнеров в условиях, приводящих на финальной стадии сжатия к генерации мощного рентгеновского импульса.
Для такого исследования мы изучали рассеяние импульса лазерного излучения на проволоках во время начальной стадии сжатия проволочных лайнеров на установке Ангара-5-1при токе 2,5-3,5 МА и времени нарастания импульса тока 90-100 нс.