Investigation of the Pulsed Plasma Flow, Generated in Non-Cylindrical Z-Pinch Systems, by Electron-Optical Methods

Ananyev, S.S.; Dan’ko, S. A.; Mylton, V.V.; Kalinin, Yu. G.; Krauz, V. I.; Vinogradov, V. P.; Vinogradova, Yu. V.

doi:10.21517/0202-3822-2013-36-4-102-110

Cited by 4 publications

(8 citation statements)

References 8 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Для исследования динамики плазменного потока и фоновой плазмы на значительном удалении от анода к верхнему фланцу основной разрядной камеры установки ПФ-3 была присоединена пролётная камера, состоящая из трёх секций высотой по 300 и диаметром 210 мм каждая. В пролётной камере имеется набор диагностических окон, расположенных равномерно по периметру в середине каждой секции на расстояниях 35, 65 и 95 см относительно плоскости анода [17]. Рабочий газ заполняет как рабочую, так и пролётную камеры установки.…”

Section: постановка экспериментовunclassified

“…В НИЦ «Курчатовский институт» на установке ПФ-3 проводятся систематические исследования распространения плазменного потока, возникающего в области плазменного фокуса, по фоновой плазме, направленные на верификацию математических моделей и численных кодов, описывающих динамику космических джетов [16]. Специально сконструированная пролётная камера позволяет исследовать распространение потока на расстояния до 1 м от плазменного фокуса [17]. Для этих экспериментов характерно относительно высокое начальное давление газа в разрядной камере и дрейфовом пространстве (несколько торр), что позволяет смоделировать условия распространения джета, близкие к условиям во Вселенной по величине контраста.…”

unclassified

See 1 more Smart Citation

Parameters of the Plasma Streams From the Plasma Focus in Experiments on the Pf-3 Facility

Ananyev¹,

Velikhov²,

Dan’ko³

et al. 2016

PAST-TF

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

Представлены оптические спектральные методики и результаты измерения температуры и концентрации плазмы в аксиальных струях, полученные в рамках экспериментов по лабораторному моделированию динамики астрофизических джетов, проводящихся на установке ПФ-3. Концентрация плазмы определялась по форме штарковских контуров спектральных линий, ионизационная температура -по отношению интенсивности спектральных линий атомов и ионов или по степени ионизации. Приведены значения концентрации и температуры плазмы струй из разных газов -водорода, гелия и неона на расстояниях 35 и 65 см от плазменного фокуса.Ключевые слова: плазменный фокус, спектральные измерения, штарковское уширение, плазменная струя, неподвижная плазма, концентрация и температура плазмы.Optical spectral methods and results of temperature and density measuring of the plasma in the axial jets are presented. The measurements were produced in experiments on laboratory simulation of the dynamics of astrophysical jets, performed at the facility PF-3. The plasma concentration was determined by the shape of the Stark contours of spectral lines, the ionization temperature was obtained from relative intensities of the spectral lines of atoms and ions, or from the degree of ionization. The values of the concentration and temperature of the plasma jets in various gases: hydrogen, helium and neonat distances of 35 and 65 cm from the plasma focus are given. ВВЕДЕНИЕОдним из интенсивно развиваемых в настоящее время направлений физики плазмы является лабораторное моделирование астрофизических процессов, в частности, астрофизических джетов. Джеты относятся к числу одних из самых интригующих объектов, наблюдаемых во Вселенной. Они представляют собой мощные сильно коллимированные струи плазмы, зачастую релятивистские, испускаемые массивными аккрецирующими объектами и распространяющимися вдоль оси вращения аккреционного диска на расстояние, во много раз превышающее его диаметр. Существует множество моделей их происхождения, однако общепринятого удовлетворительного объяснения этому явлению до сих пор нет, верификация разрабатываемых различных численных кодов для описания механизмов генерации джетов по вполне понятным причинам либо чрезвычайно сложна, либо невозможна в принципе.Одним из возможных вариантов решения проблемы динамики астрофизических плазменных струй является лабораторное моделирование, которое при соблюдении определённых законов подобия позволит осуществить экспериментальную проверку предлагаемых физических моделей и численных кодов, что неосуществимо в реальных условиях. Существенный прогресс в лабораторном моделировании астрофизических процессов достигнут в последние десятилетия, что связано с появлением целого класса новых установок с высокой плотностью энергии, разработанных в рамках программы ин ерциального управляемого синтеза [1,2]. В частности, с развитием современных лазеров высокой мощности и Z-пинчевых систем появилась возможность проведения хорошо управляемых и хорошо диагностируемых лабораторных экспериментов по исследованию гидродинамических струй с вы...

show abstract

Section: постановка экспериментовunclassified

unclassified

Parameters of the Plasma Streams From the Plasma Focus in Experiments on the Pf-3 Facility

Ananyev¹,

Velikhov²,

Dan’ko³

et al. 2016

PAST-TF

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…5 показаны некоторые характерные моменты времени -t A , t B , t C , t D , t E и t F . Ранее в экспериментах на установке ПФ-3 было показано [10], что плазменный поток вдоль оси имеет структуру, состоящую из нескольких плазменных сгустков, следующих друг за дру- …”

Section: экспериментальные результатыunclassified

“…Совокупность экспериментальных данных показывает, что, скорее всего, данный эффект не может быть объяснён просто тепловым истечением плазмы пинча. Прежде всего ранее в наших экспериментах было показано [10,11], что плазменные сгустки сохраняют свою компактность при пролёте на значительные расстояния, т.е. продольная скорость потока значи-тельно превосходит поперечную скорость его расширения.…”

Section: обсуждение и выводыunclassified

“…Недавно в НИЦ «Курчатовский институт» начат новый цикл исследований [9][10][11], направленных на решение проблемы лабораторного моделирования астрофизических джетов. Одним из ключевых во-просов в исследованиях астрофизических джетов является вопрос о механизмах коллимации джетов и их устойчивости, обеспечивающих их распространение в космическом пространстве на расстояния, зна-чительно превышающие их поперечные размеры.…”

unclassified

See 1 more Smart Citation

Study of Parameters of Plasma Flows and Their Propagation in a Background Plasma in the «plasma Focus» Type Facilities With Different Configuration of the Discharge System

Krauz¹,

Vojtenko²,

Mitrofanov³

et al. 2015

PAST-TF

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

Плазменные потоки, генерируемые в плазмофокусном разряде, находят всё более широкое применение в различных практических приложениях -от модификации материалов до моделирования астрофизических джетов. Основной целью данной работы явля-лось проведение сравнительного анализа параметров плазменных потоков и их распространения в фоновой плазме в зависимости от геометрии разрядной системы. Эксперименты выполнены на двух крупнейших в мире плазмофокусных установках: ПФ-3 (НИЦ «Курчатовский институт», Москва, Россия) и КПФ-4 «Феникс» (ГНПО «СФТИ», Сухум, Республика Абхазия). Проведены иссле-дования распространения плазменного потока на значительные расстояния (~100 см) в различных газах. Показано что, независимо от конфигурации разрядной системы, скорость потока слабо зависит от вида используемого газа. Проанализировано торможение сгустков по мере распространения в дрейфовом пространстве, обусловленное взаимодействием с фоновой плазмой. С помощью многокомпонентных магнитных зондов исследовано распределение захваченного магнитного поля. Немонотонность сигналов магнитного поля, а в некоторых случаях и их знакопеременный характер свидетельствуют о сложной структуре плазменного пото-ка, состоящего из нескольких плазменных образований (плазменных сгустков) с захваченным магнитным полем.Ключевые слова: плазменный фокус, плазменный поток, динамика плазмы, диагностика плазмы, лабораторное моделирование астрофизических джетов. The plasma flows generated in the plasma focus discharge are widely used in various practical applications -from materials modification to simulations of astrophysical jets. The main objective of this work was the comparative analysis of the plasma flows parameters and their propagation in background plasma, depending on the geometry of the discharge system. The experiments were performed on two the world's largest plasma focus facilities: PF-3 (NRC «Kurchatov Institute», Moscow, Russia) and KPF-4 «Phoenix» (SUE «SFTI», Sukhum, Republic of Abkhazia). The studies of the plasma flows propagation to a considerable distance (~100 cm) in different gases were done. It is shown that, regardless of the discharge system configuration, flow velocity weakly depends on the type of the gas used. The deceleration of the jets at their propagation in the drift space due to the interaction with the background plasma was analyzed. The distribution of the captured magnetic field was investigated using multicomponent magnetic probes. The non-monotony of magnetic field signals and, in some cases, their signvariable character shows the complex structure of the plasma flow, consisting of several plasma formations with the captured magnetic field. STUDY OF PARAMETERS OF PLASMA FLOWS AND THEIR PROPAGATIONKey words: plasma focus, plasma flows, plasma dynamics, plasma diagnostics, laboratory simulation of astrophysical jets. ВВЕДЕНИЕПлазменные потоки, генерируемые в различных плазменных устройствах, находят всё более широ-кое применение в различных областях науки и техники. Одним из таких устройств является «плазмен-ный фокус» [1]. П...

show abstract

Simulation of plasma dynamics in the Filippov’s type plasma focus

Ananyev

Suslin

2018

Fusion Engineering and Design

View full text Add to dashboard Cite

Investigation of the Pulsed Plasma Flow, Generated in Non-Cylindrical Z-Pinch Systems, by Electron-Optical Methods

Cited by 4 publications

References 8 publications

Parameters of the Plasma Streams From the Plasma Focus in Experiments on the Pf-3 Facility

Parameters of the Plasma Streams From the Plasma Focus in Experiments on the Pf-3 Facility

Study of Parameters of Plasma Flows and Their Propagation in a Background Plasma in the «plasma Focus» Type Facilities With Different Configuration of the Discharge System

Simulation of plasma dynamics in the Filippov’s type plasma focus

Contact Info

Product

Resources

About