ОЦЕНКА ПАРАМЕТРОВ ПЛАЗМЫ И ЭКСПЕРИМЕНТ НА УСТАНОВКЕ ПЛАЗМЕННЫЙ ФОКУС

В данной работе ставится задача расчета параметров плазмы при работе установки в режиме с ПФ и постановки эксперимента по замене коаксиальных цилиндрических электродов на геометрию плазменного фокуса. Расcчитаны фундаментальные параметры фокуса, показаны результаты предварительной оценки условий формирования плазменного фокуса. Определено максимальное значение температуры и концентрации электронов по формулам электродинамической модели. Расчеты по электродинамической модели показывают зависимость концентрации электронов от радиуса анода. Также установлено, что на увеличение электронной температуры влияет увеличение силы тока, но при этом время импульса уменьшается. Получены данные, позволяющие определять значения электронной температуры при изменении радиуса анода от 0,25 см до 2,25 см. Показано, что при разрядном токе в килоамперном диапазоне ожидается вполне измеряемый нейтронный выход, а также достаточно высокие величины температуры и плотности, характерные для горячей плазмы. Показана зависимость тока разряда от величины напряжения. Проведённые эксперименты показали, что динамические параметры плазмы, если не принимать меры по существенному снижению индуктивности системы, недостаточны для сильного сжатия пинча.

1. Петров Д.П., Филиппов Н.В., Филиппова Т.И., Храбров В.А. Мощный импульсный газовый разряд в камерах с проводящими стенками // В сб. Физика плазмы и проблемы управляемых термоядерных реакций. – Изд. АН СССР. – 1958. – Т. 4. – С. 170– 181.

2. Мathеr J.W. Formation of the high–density deuterium plasma focus //Phys. Fluids.–1965. – Vol. 8. – Р. 366.

3. Filippov N.V., Filippova T.I., Khutoretskaia I.V., Mialton V.V., Vinogradov V.P. Megajoule Scale Plasma Focus as Efficient X– ray Source // Physics Letters A. – 1996. – № 211. – Р. 168– 171.

4. Gribkоv V.А. Feasibility study for developing a hybrid reactor, based on the DPP – device// Atomkernеnergie / Kerntechnik. – 1980. – Vol. 36, No3.–Р. 167.

5. Lerner E.J., Murali S.K. and Hapoub A. Theory and Experimental Program for p– B11 Fusion with the Dense Plasma Focus // Journal of Fusion Energy. – 2011. – Vol. 30, Is.5. –Р. 367–376.

6. Zakaullah M., Alamgir K., Shafig M. Low– energy plasma focus as a Tailored X–ray source // Journal of Fusion Energy. – 2000.– Vol. 19, No. 2, – P. 143.

7. Baimbetov F.B., Zhukeshov A.M. and Amrenova A.U. Dynamics of Plasma Flow Formation in a Pulsed Accelerator Operating at a Constant Pressure //Technical Physics Letters.– 2007. – Vol. 33, No. 1. – Р. 77–79.

8. Zhukeshov A.M., Amrenova A.U., Gabdullina A.T., Ibraev B.M. A plasma Formation in Pulsed Coaxial Gun at Continuously Filling Regime // American Journal of Physics and Applications. – 2013. – Vol. 1, No. 1. – Р. 5–9.

9. Eric J. Lerner, Syed M. Hassan, IvanaKaramitsos, and Fred Von Roessel //Confined ion energy >200 keV and increased fusion yield in a DPF with monolithictungsten electrodes and pre–ionization. Physics of Plasmas 24, 102708 (2017); doi: 10.1063/1.4989859.