MEASUREMENT OF INTENSITY OF THE LINES La OF TUNGSTEN IN THE MEGAAMPER Z-PINCH, FORMED BY IMPLOSION OF THE MULTIWIRE TUNGSTEN ARRAY ON THE «ANGARA-5-1» FACILITY

Abstract

В работе проведено измерение интенсивности линий серии L α характеристического рентгеновского излучения вольфрама в мега-амперном Z-пинче (с током около 3-4 МА), образованном при имплозии многопроволочной вольфрамовой сборки на установке «Ангара-5-1». Показано, что на фоне непрерывного спектра тормозного рентгеновского излучения имеется пик характеристиче-ского рентгеновского излучения, обусловленный переходами линий серии L α вольфрама. Максимальная мощность характеристи-ческого рентгеновского излучения в полный телесный угол составила 54 ± 11 МВт. Полученные в эксперименте значения интен-сивности были использованы для оценки тока электронного пучка в Z-пинче ~20 кА. Исследуемое линейчатое излучение возникает на финальной стадии сжатия пинча, его интенсивность зависит, в основном, от плотности ионов. Наличие характеристического излучения линий вольфрама в исследуемом спектре должно учитываться при использовании методик определения температуры плазмы Z-пинча по экспоненциальному хвосту тормозного и рекомбинационного излучения плазмы. Методика, используемая в данной работе для регистрации характеристического рентгеновского излучения, позволяет прослеживать динамику сжатия пинча по плотности в квантах жёсткого рентгеновского излучения.Ключевые слова: интенсивность, характеристическое рентгеновское излучение, мегаамперный Z-пинч, многопроволочная вольф-рамовая сборка. MEASUREMENT OF INTENSITY OF THE LINES L α OF TUNGSTEN IN THE MEGAAMPER Z-PINCH, FORMED BY IMPLOSION OF THE MULTIWIRE TUNGSTEN ARRAY ON THE «ANGARA-5-1» FACILITY M.V. Khilko, G.S. Volkov SC «SSC RF TRINITI», Troitsk, Moscow, RussiaExperiments were performed to determine the intensities of tungsten characteristic X-radiation Lα lines in a mega-ampere Z-pinch (with a current of around 3-4MA) under the implosion of a multiwire tungsten array in the Angara-5-1 facility. A characteristic X-ray peak, due to the tungsten Lα line transition, was observed against a continuous X-ray bremsstrahlung background. Obtained intensities were used to estimate an electron beam current in a Z-pinch, which was ~20 kA. The line-spectrum radiation under study appears at the final stage of a pinch compression, with intensity mostly depending on the ion density. The presence of the tungsten lines characteristic radiation in a given spectrum should be accounted for when measuring a Z-pinch plasma temperature by a plasma bremsstrahlung and recombination radiation exponential tail. Methodology employed in this work to detect a characteristic X-radiation enables tracking down the dynamics of a pinch compression in terms of hard X-ray quanta.Key words: intensity, characteristic X-ray radiation, megaamper Z-pinch, multi-wire tungsten array.DOI: 10.21517/0202-3822-2017-40-2-42-54 ВВЕДЕНИЕ В последние годы активно исследуется имплозия многопроволочных сборок, ускоряемых давлением магнитного поля, протекающего по ним тока. Эксперименты, выполненные в середине 1990-х годов на установках Saturn-5 и Z (Лаборатория Сандиа, США) по имплозии многопроволочных сборок [1,2], продемонстрировали ...