Экспериментальное исследование имплозии двухкаскадных плазменных лайнеров тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.13, кандидат физико-математических наук Чайковский, Станислав Анатольевич

• Чайковский, Станислав Анатольевич
• кандидат физико-математических наук
• 2004

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Чайковский, Станислав Анатольевич

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1 Необходимое условие для генерации К-излучения из плазменного лайнера.

1.2 Эффективность генерации К-излучения.

1.3 Релей-Тейлоровская неустойчивость плазмы лайнера и стабилизация сжатия лайнера продольным магнитным полем.

1.4 Компактность сжатия плазмы в двухкаскадной схеме лайнера.

1.5 Лазеры рентгеновского диапазона на основе электроразрядной плазмы.

1.6 Постановка задачи.

ГЛАВА 2. СЖАТИЕ ДВУХКАСКАДНЫХ ЛАЙНЕРОВ С ВНУТРЕННИМ КАСКАДОМ, СФОРМИРОВАННЫМ С ПОМОЩЬЮ КАПИЛЛЯРНОГО РАЗРЯДА.

2.1.Формирование лайнеров с помощью капиллярного разряда.

2.2. Сжатие двухкаскадных лайнеров с внутренним каскадом, сформированным с помощью капиллярного разряда.

Выводы.

ГЛАВА 3. ГЕНЕРАЦИЯ К-ИЗЛУЧЕНИЯ АРГОНА НА ГЕНЕРАТОРЕ СНОП-3 С ВРЕМЕНЕМ НАРАСТАНИЯ ТОКА 100 НС.

3.1. Проведение эксперимента и методика измерений.

3.2. Результаты экспериментов.

3.2.1. К-излучение и параметры плазмы однокаскадного лайнера.

3.2.2. Устойчивость сжатия плазмы в двухкаскадной схеме лайнера.

3.2.3. К-излучение двухкаскадного лайнера.

3.2.4 Сравнение параметров плазмы одно- и двухкаскадных лайнеров.

3.2.5. Кинетическая энергия внутреннего каскада.

3.2.6. Влияние продольного магнитного поля.

Выводы.

ГЛЛВЛ 4. ФОРМИРОВАНИЕ КОМПАКТНОГО ПИНЧА ПРИ СЖАТИИ ДВУХКАСКАДНОГО ЛАЙНЕРА МИКРОСЕКУНДНЫМ ИМПУЛЬСОМ ТОКА.

4.1. Методика эксперимента и диагностика.

4.2. Компактность финального пинча.

4.3 Структура двухкаскадного лайнера в ходе его имплозии.

Выводы.

ГЛАВА 5. ЭКСПЕРИМЕНТЫ С ДВУХКЛСКЛДНЫМИ ЛАЙНЕРАМИ В ПРИСУТСТВИИ ПРОДОЛЬНОГО МАГНИТНОГО ПОЛЯ ПРИ БОЛЬШИХ ВРЕМЕНАХ ИМПЛОЗИИ.

5.1. Экспериментальное оборудование, диагностика и методика проведения эксперимента.

5.2. Результаты экспериментов и обсуждение.

5.2.1. К-излучение однокаскадного лайнера.

5.2.2. Улучшение однородности плазменного пинча в присутствии аксиального магнитного поля.

5.2.3. К-излучение двухкаскадного лайнера с аксиальным магнитным полем и без него.

5.2.4. Влияние массы внутреннего каскада на компактность пинча.

5.2.5. Влияние магнитного поля на разброс выхода К-излучения.

5.3. Выбор начальных параметров двухкаскадного лайнера для генерации Кизлучения.

Выводы.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Экспериментальное исследование имплозии двухкаскадных плазменных лайнеров»

Магнитное сжатие легких цилиндрических оболочек (лайнеров) током сильноточного генератора является одним из наиболее эффективных способов получения плотной высокотемпературной плазмы. В первой стадии имплозии происходит ионизация вещества, разгон лайнера и передача энергии генератора в кинетическую энергию вещества. В стадии кумуляции плазмы на оси направленная кинетическая энергия конвертируется в тепловую энергию ионов и электронов плазмы, генерируется мощный импульс теплового излучения плазмы. На сильноточных генераторах с временем нарастания тока около 100 не при типичных значениях начального радиуса лайнера 1-^-2 см может быть о достигнута финальная скорость сжатия до 10 см/с. При таких значениях скорости сжатия температура электронов плазмы может достигать нескольких кэВ. Максимум спектра излучения такой плазмы приходится на мягкий рентгеновский диапазон.

Актуальность диссертационной работы связана с большим интересом к плазменным лайнерам с точки зрения практических приложений и фундаментальных исследований. Интенсивно ведутся работы но реализации управляемого термоядерного синтеза при обжатии мишени мощным тепловым излучением плазмы лайнера. В этом направлении наблюдается значительный прогресс в связи с созданием мультимегаамиерных генераторов [1,2]. Возможность получения высокого выхода мягкого рентгеновского излучения за один импульс представляет интерес для фундаментальной спектроскопии [3], микролитографии [4,5,6] и импульсной микроскопии живых биологических объектов [7,8]. Особое внимание в последние годы привлекают задачи повышения мощности и выхода рентгеновского излучения в спектральном диапазоне выше 1 кэВ для исследований по воздействию излучения на вещество и для накачки лазеров рентгеновского диапазона [9, 10].

Замечательными свойствами обладает сама плазма линча. Высокие плотность и температура плазмы, большое отношение длины плазменного пинча к его радиусу перспективны с точки зрения генерации когерентного излучения в мягкой рентгеновской области спектра [11,12]. Ряд процессов, происходящих при пинчевании и протекающих в плазме лайнера (самопоглощение излучения, формирование плазменных струй и т.д.) аналогичны процессам в космической плазме. Это дает возможность моделировать астрофизические явления в лабораторных условиях (см., напр.,

13]).

Одной из основных проблем, которая в той или иной степени ограничивает возможность практического использования плазменных лайнеров, является неустойчивый характер сжатия. Наиболее разрушительными являются неустойчивости рэлей-тейлоровского (РТ) типа и крупномасштабные неустойчивости, связанные с несовершенством исходного лайнера. Рэлей-тейлоровские неустойчивости присущи самому способу ускорения вещества магнитным полем [14], а существующие методы формирования лайнера не позволяют избежать аксиальных (при импульсном напуске газа или плазмы [15, 16]) или азимутальных (проволочные каскады [17]) неоднородностей в структуре исходного лайнера. Наличие этих неоднородностей отражается на компактности финального плазменного пинча.

Развитие РТ неустойчивостей в ходе сжатия лайнера, согласно двумерным магнитогидродинамическим расчетам (см., напр., [18, 19, 20, 21, 22]), приводит к увеличению эффективной толщины плазменной оболочки, увеличению времени термализации плазмы, приводит к значительным неоднородностям плотности по длине пинча и может быть причиной снижения энерговклада в плазму, выхода и мощности излучения. Основным экспериментальным фактом, отражающим негативное влияние неустойчивостей, является ограничение на степень радиального сжатия плазмы. Анализ экспериментальных данных показывает, что без применения специальных методов стабилизации степень радиального сжатия лайнера не превышает 10-5-20 (см., например, [12,18, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35]).

Особенно сильно влияние ограниченной степени радиального сжатия сказывается в задачах, где требуется использовать лайнер с большим ( > 3 см) начальным радиусом. Однако в последние годы именно такие задачи вызывают повышенный интерес: например, получение мощных импульсов излучения в спектральном диапазоне выше 1 кэВ на генераторах с большим временем нарастания тока (т « 1 мкс). Генераторы тока микросекундного диапазона конструктивно значительно проще и менее дороги, по сравнению с быстрыми генераторами. В диапазоне спектра выше 1 кэВ могут эффективно излучать электроны К-оболочки ионов с зарядом ядра больше 10. Для достижения необходимой температуры плазмы требуется финальная скорость сжатия не менее 2-10 см/с [36]. Такого значения финальной скорости имплозии на генераторах с большим временем нарастания тока можно достичь только при больших значениях начального радиуса лайнера. Ограничение на степень радиального сжатия приводит к ограничению финального радиуса и, следовательно, финальной плотности плазмы. Это ограничивает мощность и выход излучения электронов К-оболочки (К-излучения). Как результат эффективность генерации К-излучения при больших начальных радиусах лайнера крайне низка (см., напр., [18,37]).

Развитие неустойчивостей препятствует формированию тонких и однородных по длине высокотемпературных пинчей, которые могут быть использованы, как активная среда лазеров рентгеновского диапазона. Например, в схеме лазера со столкновительной накачкой [38, 39, 40] для эффективного расселения нижнего лазерного уровня необходима высокая оптическая прозрачность плазмы, что требует поперечного размера плазмы несколько сотен микрон. Высокое отношение длины нинча к его диаметру также требуется для обеспечения низкой расходимости лазерного излучения.

Перспективным методом стабилизации сжатия и повышения эффективности генерации излучения может быть использование двухкаскадной структуры лайнера [18, 41, 42, 43, 44, 4546, 47, 48, 49, 50]. По сравнению с традиционными ("однокаскадными") лайнерами, которые представляют собой полый или сплошной плазменный цилиндр, исходный "двухкаскадный" лайнер состоит из двух коаксиальных оболочек. Настоящая работа направлена на исследование преимуществ двухкаскадной схемы лайнера по сравнению с традиционной однокаскадной схемой, с точки зрения компактности сжатия плазмы, эффективности генерации К-излучения и имела целыо:

1. Исследование и сравнительный анализ эффективности генерации К-излучения при сжатии одно- и двухкаскадных газовых лайнеров. Оптимизация исходных параметров двухкаскадного лайнера с точки зрения генерации К-излучения. Определение плотности и температуры плазмы в финальной стадии сжатия лайнера по ее собственному рентгеновскому излучению.

2. Исследование влияния аксиального магнитного поля на мощность и выход К-излучения двухкаскадного лайнера.

3. Разработка и апробация методики формирования однородного плазменного столба из веществ, пригодных для получения инверсии населенности уровней и генерации лазерного излучения в ВУФ диапазоне спектра при столкновительной накачке.

4. Исследование структуры двухкаскадного лайнера в процессе сжатия и возможных механизмов формирования компактного пинча в двухкаскадной схеме лайнера на микросекундпом генераторе.

К началу диссертационной работы было известно, что продольное магнитное поле позволяет улучшить качество пинча, образуемого при сжатии однокаскадного лайнера [51, 52], однако потери энергии на сжатие магнитного потока приводят к падению мощности и выхода излучения [53, 54]. В экспериментах с двухкаскадными лайнерами в присутствии продольного магнитного поля были зарегистрированы тонкие однородные пинчи диаметром 100 мкм, что соответствует 100-кратному радиальному сжатию внутреннего каскада [49]. Однако до конца невыясненным оставался вопрос о массе плазмы, сосредоточенной в наблюдаемом на интегральной обскурограмме пинче. О высокой степени радиального сжатия лайнера можно говорить лишь в том случае, если масса плазмы пинча соответствует массе лайнера. Кроме того, эффективность передачи энергии генератора в плазму стабилизированного пинча и эффективность генерации излучения исследованы не были. Возможность получения более компактного пинча (по сравнению с однокаскадными лайнерами) показана в экспериментах с двухкаскадными лайнерами и без магнитного поля. Отмечалось, что введение дополнительной оболочки приводит к увеличению мощности [42] и выхода излучения как в диапазоне ниже 1 кэВ [44,45], так и в диапазоне выше 1 кэВ [48]. Тем не менее, не имелось корректных подтверждений высокой для энергетики конкретного генератора эффективности генерации излучения в диапазоне спектра выше 1 кэВ при использовании двухкаскадного лайнера.

Для подтверждения преимущества двухкаскадной схемы лайнера с точки зрения генерации К-излучения необходимо было провести корректное сравнение мощности и выхода К-излучения двухкаскадного и однокаскадного лайнеров. Для этого должна быть проведена оптимизация и найдены максимальные значения мощности и выхода К-излучения однокаскадного лайнера. Кроме того, представляла интерес задача оптимизации параметров двухкаскадного лайнера. В двухкаскадной схеме лайнера, по сравнению с однокаскадным лайнером имеется больше начальных параметров (масса и начальный радиус внутренней и внешней оболочек), которые можно варьировать в эксперименте. С одной стороны, это дает более широкие возможности для оптимизации, но с другой стороны делает полномасштабную оптимизацию очень трудоемкой задачей.

В настоящей работе экспериментально проведено последовательное сравнение мощности и выхода К-излучения однокаскадных и двухкаскадных лайнеров, исследована возможность формирования компактных пинчей в двухкаскадной схеме лайнера.

На защиту выносятся следующие положения.

• Применение лайнера двухкаскадной структуры с отношением начального радиуса внешней оболочки к начальному радиусу внутренней 3-ь5 позволяет в 1.5-^2 раза повысить эффективность генерации излучения с энергией квантов hv > 1 кэВ.

• На основании измерений плотности ионов по собственному рентгеновскому излучению плазмы показано, что масса плазменного пинча, образованного при сжатии двухкаскадного лайнера, сопоставима с массой внутреннего каскада, что подтверждает возможность достижения высокой (до 45) степени радиального сжатия плазмы в двухкаскадной схеме лайнера.

• Применение струи плазмы капиллярного разряда в качестве внутреннего каскада двухкаскадного лайнера позволяет формировать однородный по длине столб плазмы диаметром 0.1-0.2 мм из веществ с зарядом ядра 24-г29, на основе которого возможна реализация рентгеновского лазера со столкновительпой накачкой на 3p-3s переходах неоноподобных ионов.

• Введение аксиального магнитного ноля существенно улучшает однородность финального пинча, формируемого при сжатии двухкаскадного лайнера с начальным радиусом внешнего каскада до 4 см, при этом удается увеличить мощность К-излучения в спектральном диапазоне около 1 кэВ.

По мнению автора, новыми являются следующие результаты:

1. Экспериментально показана возможность достижения высокой (до 45) степени радиального сжатия плазмы внутреннего каскада двухкаскадного лайнера в отсутствие продольного магнитного поля. За счет высокой степени радиального сжатия плазмы внутреннего каскада повышена эффективность генерации К-излучения.

2. Разработана схема создания двухкаскадного лайнера с внешним газовым каскадом и внутренним каскадом, сформированным с помощью струи низкотемпературной плазмы, истекающей из капиллярного разряда. При сжатии такого двухкаскадного лайнера получен однородный столб железосодержащей плазмы с параметрами близкими к оптимальным с точки зрения получения инверсии и лазерной генерации на 3/>35 переходах неоноподобных ионов железа за счет столкновительной накачки.

3. Показано, что применение двухкаскадной структуры лайнера на генераторах с фронтом импульса тока 500-И ООО не позволяет повысить эффективность генерации К-излучения в спектральном диапазоне около 1 кэВ.

4. Предложен механизм обострения импульса тока на внутреннем каскаде за счет отрыва внешнего каскада от электрода в процессе его сжатия, при изначально значительной угловой расходимости внешнего каскада.

5. Экспериментально показано, что применение аксиального магнитного поля позволяет увеличить .мощность К-излучения в спектральном диапазоне около 1 кэВ.

Научная и практическая ценность работы состоит в следующем:

1. Результаты проведенных исследований имплозии двухкаскадных плазменных лайнеров вносят существенный вклад в понимание процессов формирования компактных сильноизлучающих пинчей в финальной стадии сжатия двухкаскадного лайнера.

2. Продемонстрирована возможность создания мощных источников мягкого рентгеновского излучения на основе плазменных лайнеров, в которых применяются различные способы стабилизации - такие, как стабилизация аксиальным магнитным полем и каскадирование лайнеров.

3. Показана перспективность использования каскадированных лайнеров для эффективной генерации К-излучения на генераторах со временем нарастания тока « 1 мкс.

4. Обобщение результатов экспериментов, выполненных автором, может быть использовано для выбора начальных параметров двухкаскадного лайнера, обеспечивающих высокий выход К-излучения, при планировании экспериментов по генерации К-излучения на генераторах с временем нарастания тока ЮО-ИООО не.

Диссертация состоит из введения, пяти глав и заключения.

Заключение диссертации по теме «Электрофизика, электрофизические установки», Чайковский, Станислав Анатольевич

Выводы

1. Проведено исследование влияния аксиального магнитного поля на устойчивость сжатия двухкаскадного лайнера при временах сжатия 450-г500 не. При начальных радиусах внешнего каскада до 4 см величина магнитного поля, достаточная для формирования устойчивого однородного вдоль оси z пинча, удовлетворяет условию В0 [kGJ >51тах [МА]/г0 [ст].

2. Применение двухкаскадного лайнера позволяет повысить эффективность генерации К-излучения неона на генераторе со временем нарастания тока 450 не. Максимальный выход К-излучения неона достигается при значении начальных радиусов внешнего и внутреннего каскадов 3 и 0.6 см, соответственно, и отношении массы внешнего каскада к массе внутреннего и 2. При увеличении начального радиуса внешнего каскада до 4ч-5 см компактный пинч радиусом « 0.1 см удается сформировать за счет существенного увеличения массы внутреннего каскада, что приводит к снижению финальной скорости сжатия и, как результат, падению выхода К-излучения.

3. Применение аксиального магнитного поля может позволить повысить мощность К-излучения, а также снизить разброс выхода К-излучения от выстрела к выстрелу.

4. Предложена схема выбора оптимальных, с точки зрения генерации К-излучения, начальных параметров двухкаскадного лайнера.

В заключении главы автор хотел бы выразить благодарность коллективу отдела импульсной техники ИСЭ СО РАН за техническую поддержку и помощь в создании генератора ИМРИ-5 и Орешкину В.И. за проведенные магнитогидродинамические расчеты.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На сильноточных генераторах с временем нарастания тока 100-И ООО не проведены эксперименты с двухкаскадными плазменными лайнерами.

Основными результатами исследований являются следующие.

1. Применение разряда в диэлектрическом капилляре и направляющего сопла позволяет формировать однородную на длине 1.5^2 см слаборасходящуюся струю плазмы ряда веществ (.AljOi, FeiOi, NaF) с радиусом порядка 1 см и погонной массой 10-ь20 мкг/см. При использовании такой струи в качестве внутреннего каскада двухкаскадного лайнера показана принципиальная возможность формирования однородного по длине плазменного столба различного элементного состава радиусом 100 мкм. Высокая продольная однородность плазменного столба, высокое отношение длины к диаметру и возможность использования различных веществ привлекательны для разработки лазеров рентгеновского диапазона.

2. На основании измерений плотности ионов по собственному рентгеновскому излучению плазмы определена масса вещества в наблюдаемом на интегральной обскурограмме пинче радиусом « 100 мкм, образованного при сжатии двухкаскадного аргонового лайнера. Соответствие полученного значения массы с массой внутреннего каскада подтверждает возможность достижения высокой (до 45) степени радиального сжатия внутреннего каскада в двухкаскадной схеме лайнера. Высокая степень радиального сжатия плазмы обусловлена существенно меньшим временем разгона плазмы внутреннего каскада по сравнению со временем нарастания тока генератора, что обеспечивает более высокую по сравнению с однокаскадным лайнером устойчивость сжатия.

3. За счет высокой степени радиального сжатия внутреннего каскада двухкаскадного лайнера удается в 1.5-;-1.8 раза повысить мощность и выход К-излучения аргона (hv « 3-ь4 кэВ) но сравнению с однокаскадным лайнером.

4. На генераторах со временем нарастания тока 500-И ООО мкс применение двухкаскадиых лайнеров с отношением начальных радиусов внешнего и внутреннего каскадов 4-ь5 позволяет формировать плазменные пинчи с радиусом « 0.1 см при значениях начального радиуса внешней оболочки 2-5-5 см. Это обеспечивает получение выхода К-излучения в спектральном диапазоне около 1 кэВ сравнимого с выходом, который следует ожидать при использовании однокаскадного лайнера на генераторах с таким же уровнем тока и временем нарастания и 100 не.

5. При сжатии двухкаскадного газового лайнера на микросекундном генераторе с большого начального радиуса 4 см) за счет развития приэлектродного возмущения, связанного с исходной угловой расходимостью внешней оболочки, возможно плазмодинамическое переключение тока с внешнего каскада на внутренний.

6. Применение аксиального магнитного поля для стабилизации сжатия плазмы в двухкаскадной схеме лайнера с начальным радиусом внешней оболочки г0 = 2-Й см позволяет улучшить однородность формируемого пинча при величине начального магнитного поля Во [кГс] > 51тах [МЛ] /г0 [см]. За счет повышения устойчивости сжатия плазмы удается повысить мощность К-излучения в спектральном диапазоне около 1 кэВ и уменьшить разброс выхода К-излучения от выстрела к выстрелу.

7. По результатам проведенных экспериментов предложена методика выбора начальных параметров двухкаскадного лайнера, при которых возможно получение высокого выхода К-излучения.

Благодарности:

Автор выражает благодарность научному руководителю С.А. Сорокину за огромный опыт, приобретенный автором за годы сотрудничества, за многочисленные попытки поднять уровень понимания автором физики исследуемых явлений, за здравую критику при обсуждении результатов экспериментов и диссертации.

Автор благодарен сотрудникам отдела высоких плотностей энергии ИСЭ В.И. Орешкину - за предоставленную программу для расчетов по ударно-излучательной модели, проведение одномерных магнитогидродинамических расчетов, А.В. Шишлову, А.Г. Русских, АЛО. Лабецкому - за полезные обсуждения результатов экспериментов, А.В. Федюнину - за помощь в проведении экспериментов.

Особо хотелось бы выразить глубокую признательность Н.А. Ратахину за всестороннюю поддержку при написании и представлении диссертации, что неизменно придавало автору уверенности в своих силах. Такую поддержку и участие невозможно переоценить.

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Чайковский, Станислав Анатольевич, 2004 год

1. Matzen М.К. Z-pinches as intense sources for high-energy physics applications// Phys. Plasmas.-1997.-V.4, № 5.-P. 1519-1527.

2. Burkhalter P.J., Shiloh J., Fisher A., and Cowan R. D. X-ray spectra from a gas-puff z-pinch device//J. Appl. Phys.-1979.-V.50, № 7.-P.4532-4540.

3. Pearlman J.S. and Riordan J.C. X-ray lithography using a pulsed plasma source// J. Vac. Sci. Technol.-1981 .-Vol. 19, № 4.-P.1190-1193.

4. Dahlbacka G., Matthews S.M., Stringfield R., Roth I., Cooper R., Ecker В., and Sze H.M. A new, efficient pulsed plasma soft x-ray source// Proc: Conf. on low energy x-ray diagnostics, Monterrey, USA.- 1981.-P.32-34.

5. Bailey J., Ettinger Y., Fisher A., and Feder R. Evaluation of the gas puff Z-pinches as an x-ray lithography and microscopy source// Appl. Phys. Lett.- 1982.-V.40, 1.-P.33-35.

6. Weinberg I.N. and Fisher A. Elemental imagine of biological speciments using a Z-pinch// Appl. Phys. Lett.- 1985.- V.47, № 10.- P.l 116-1118.

7. Feder R., Pearlman J.S., Riordan J.C., and Costa J.L. Flash x-ray microscopy with a gas jet plasma source//J. Microsc.- 1984.-V.135.-P.347-352.

8. Apruzese J.P. and Davis J. Kinetics of x-ray lasing by resonant photoexcitation: Fundamentals of pumping power and gain for the NaX — NelX system// Phys. Rev. A.- 1985.-V.31, № 5.-P.2976-2983.

9. Ораевский A.M., Семенов О.Г., Чичков Б.Н. Плазма Z-пинчей как активная среда лазеров далекой ультрафиолетовой области спектра// Квантовая электроника.-1987.-Т. 14, вып. 10.-С. 1988-2005.

10. Davis J., Clark R., Apruzese J.P. and Kepple P.C. A z-pinch neonlike x-ray laser// IEEE Trans. On Plasma Sci.-1988.-V.16, № 5.-P.482-490.

11. Ryutov D.D. and Remington B.A. Scaling astrophysical phenomena to high-energy-density laboratory experiments// Plasma Phys. Control. Fusion.- 2002.-V.44, № 12B.-P.B407-B423.

12. Harris E.G. Rayleigh-Taylor instabilities of a collapsing cylindrical shell in a magnetic field// Phys. Fluids.-1962.-V. 5, № 19.-P. 1057-1062.

13. Shiloh J., Fisher A. and RostokerN. Z Pinch of a Gas Jet// Phys.Rev. Lett.-1978.-V.40, № 8.-P.515-518.

14. Hsing W.W. and Porter J.L. Measurements of axial nonuniformities in gas-puff implosions// Appl.Phys.Lett.-1987.-V.50, № 22.-P. 1572-1574.

15. Stallings C., Nielsen K. and Schneider R. Multiple-wire array load for high-power pulsed generators//Appl. Phys. Lett.-1976.-V.29, № 7.-P.404-406.

16. Baker W.L., Clark M.C., Degnan J.H., Kiuttu G.F., McClenahan C.R. and Reinovsky R.E. Electromagnetic-implosion generation of pulsed high-energy-density plasma//J.Appl. Phys.-1978.-V.49, № 9.-P.4694-4706.

17. Hussey T.W., Roderick N.F. and Kloc D.A. Scaling of MHD instabilities in imploding plasma liners// J. Appl. Phys.-1980.-V.51, № 3.-P. 1452-1463.

18. Hussey T.W. Instabilities in cylindrical plasma liners imploded by high magnetic field// Proc: 3th Intern. Conf. on megagauss magnetic field generation and related topics, Novosibirsk, Russia, 1983.-P. 208-212.

19. Greene A.E., Bowers R.L., Brownell J.H., Oliphant T.A., Peterson D.L. and Weiss D.L. Computational simulations of the Laguna foil implosion experiments// Proc. 2th Intern. Conf. on dense Z-pinches, Laguna Beach, С A, 1989.-P. 181-190.

20. Cochran F.L., Davis J. and Velikovich A.L. Stability and radiative performance of structured Z-pinch loads imploded on high-current pulsed power generators// Phys. Plasmas.-1995.-V.2, № 7.-P.2765-2772.

21. Deeney C., LePell P. D., Cochran F. L., Coulter M. C., Whitney K. G., Davis J. Argon gas puff implosion experiments and two-dimensional modeling.// Phys. Fluids.B.-1993.-V.5, № 3.-P.992-1001.

22. Deeney C., LePell P.D., Failor B.H., Meachum J. S., Wong S., Thornhill J. W., Whitney K. G. and Coulter M. C. Radius and current scaling of argon K-shell radiation.//J. Appl. Phys.-1994.-V.75, K« 6.-P.2781-2788.

23. Degnan J.H., Baker W.L. and Turchi P.J. Imploding liner research at the weapons laboratory// Proc. 2nd Intern. Conf. on dense Z-pinches, Laguna Beach, С A.- 1989.-P.34-54.

24. Matuska W., Lee H., Hochaday R., Peterson D. Source to detector spectrum transformation and its inverse for the Pegasus z-pinch// Proc. 3rd Intern. Conf. on dense Z-pinches, London, UK, 1993.-P.525-532.

25. Whitney K.G., Thornhill J.W., Apruzese J.P. and Davis J. Basic considerations for scaling Z-pinch x-ray emission with atomic number// J.Appl.Phys.- 1990.-V.67, Л«4.-Р. 1725-1735.

26. Degnan J.H., Reinovsky R.E., Honea D.L. and Bengston R.D. Electromagnetic implosions of cylindrical gas "shells"// J.Appl. Phys.-1981.-V.52, № 11.-P. 65506561.

27. Виноградов A.B., Шляпцев B.H. Расчёт инверсии населённости на переходах многозарядных неоподобных ионов, лежащих в области 200-2000 А// Квантовая электроника.-1980.-Т.7, вып.6.-С.1319.

28. Feldman U. and Seely J.F. Scalling of collisionally pumped 3s-3p laser in the neon isoelectronic sequence//J. Appl. Phys.-1984.-V. 56, № 9.-P.2475-2478.

29. Орешкин В.И. Расчет инверсии на переходах Ne-подобных ионов/В.И. Орешкин, В.В.Лоскутов; ТНЦ СО АН СССР, Институт сильноточной электроники,- 1992.-Деп. в ВИНИТИ, №1713-В92.

30. Афонин В.И., Бакулин Ю.Д., Лучинский А.В. Расчёт сжатия ДТ-смеси электрически взрывающейся цилиндрической оболочкой// ПМТФ.- 1980.- № 6.-С.3-9.

31. Sincerny P., Wong S., Buck V., Gilman С. and Sheridan Т. Pulsed compression with an imploding gas puff// Proc. 5th Pulsed Power Conf., Arlingthon, VA.- 1985.-P. 701-703.

32. Golberg S.M., Liberman M.A. and Velikovich A.L. Plasma compression, heating and fusion in megagauss z-0 pinch systems// Plasma Phys. Contr. Fusion.-1990.-V.23, № 5.-P.319-326.

33. Бакшт Р.Б., Лучинский А.В., Федюнин A.B. Источник мягкого рентгеновского излучения на основе каскадированного лайнера: Препринт Jte 30. Томский научный центр СО РАН, 1990.- 12 с.

34. Smirnov V.P. Fast liners for inertial fusion// Plasma Phys. Contr. Fusion. 1991.-V.33,№ 13.-P.1697-1714.

35. Бакшт Р.Б., Л.В. Лучинский, Л.В. Федюнин. Источник мягкого рентгеновского излучения на основе каскадированного лайнера// ЖТФ.-1992.-T.62,№ 11.-С.145-150.

36. Chang T-F., Fisher Л. and Van Drie Л. X-ray results from a modified nozzle and double gas puff z-pinch// J. Appl. Phys.-1991.-V.69, № 6.-P.3447-3450.

37. Сорокин C.A., Чайковский C.A. Сжатие двухкаскадных плазменных лайнеров на сильноточном генераторе СНОП-3: Препринт № 12. Томский научный центр СО РАН, 1992.- 25 с.

38. Сорокин С.А., Чайковский С.А. Получение высоких степеней устойчивости радиального сжатия лайнеров// Физика плазмы.- 1993.-Т.19, вып. 7.-С. 856-865.

39. Wessel F.J., Felber F. S., Wild N. С. and Rahman H. U., Fisher A. and Ruden E. Generation of high magnetic fields using a gas-puff Z-pinch// Appl. Phys. Lett.-1986.-V.48, № 17.-P. 1119-1121.

40. Felber F.S., Wessel F. J., Wild N. C., Rahman H. U., Fisher A., Fowler С. M., Liberman M. A. and Velikovich A. L. Ultrahigh magnetic fields produced in a gas-puff Z-pinch//J. Appl.Phys.- 1988.-V.64, № 8.-P. 3831-3844.

41. Sorokin S.A., Chaikovsky S.A. Implosion of gas-puff liners with an initial axial magnetic field// Proc. 2nd Intern. Conf. on dense Z-pinches, Laguna Beach, CA.-1989.-P.438-444.

42. Сорокин C.A., Хачатурян А.В., Чайковский C.A. Экспериментальное исследование устойчивости сжатия полых плазменных лайнеров с начальным аксиальным магнитным полем// Физика плазмы.- 1991.-Т. 17, вып. 12.-С. 14531458.

43. Apruzese J.P., Whitney K.G., Davis J, and Kepple P.C. K-shell line ratios and powers for diagnosing cylindrical plasmas of neon, aluminum, argon, and titanium// Journal of Quantitative Spectroscopy and Radiative Transfer.- 1997.- V.57, № 1.-P.41-61.

44. Mosher D., Qi N., Krishnan M. Л two-level model for K-shell radiation scaling of the imploding z-pinch plasma radiation source// IEEE Trans. Plasma Sci.- 1998.-V.26,№3.-P. 1052-1061.

45. Будько Л.Б., Великович Л.Л., Либерман M.A., Фелбер Ф.С. Рост релей-тейлоровских и объёмных конвективных неустойчивостей в динамике плазменных лайнеров и пинчей//ЖЭТФ.- 1989.- Т. 96, вып 1.-С. 140-162.

46. Sorokin S.A.,Chaikovsky S.A. Double shell liners as an active medium for x-ray lasers// Journal of X-ray Science and Technology.-1995.- № 5.-P.307-311.

47. Сорокин C.A.,Чайковский C.A. Сжатие двухкаскадиых лайнеров с внутренним каскадом, сформированным с помощью капиллярного разряда// Известия ВУЗов. Сер.Физика. -1995.-Т.38.- К» 12.-C.33-39.

48. Chaikovsky S.A.,Sorokin S.A. Plasma density, temperature and size of single and double shell imploding liners// Proc. Intern. Conf. on Plasma Physics, Nagoya, Japan.- 1996.-V.2.-P. 1118-1121.

49. Sorokin S.A.,Chaikovsky S.A. K-shell radiation power and yield from double shell plasma liner implosions// Proc. Intern. Conf. on Plasma Physics, Nagoya, Japan.- 1996.-V.2.- P. 1114-1116.

50. Сорокин C.A., Чайковский C.A. О повышении выхода К-излучения из плазменного лайнера//Физика плазмы, 1996.-Т.22, вып.11.-С.992-997.

51. Sorokin S.A. and Chaikovsky S.A. K-shell radiation power and yield from double shell liner implosions// Proc. 4th Intern. Conf. on dense Z-pinches, Vancouver, Canada.- 1997.- P.593-596.

52. Sorokin S.A. and Chaikovsky S.A. Double shell liner implosions// Proc. 4th Intern. Conf. on dense Z-pinches, Vancouver, Canada.- 1997.- P.597-600.

53. Chaikovsky S.A. and Sorokin S.A. Density, temperature and size of a plasma produced in single and double shell liner implosions// Proc. 4th Intern. Conf. on dense Z-pinches, Vancouver, Canada.- 1997.- P.323-327.

54. Чайковский С.А., Сорокин С.А. Плотность и температура плазмы, образованной при имплозии одно- и двухкаскадных лайнеров// Известия ВУЗов. Сер.Физика.-1999.- Т.42, № 12.- С.75-80.

55. Чайковский С.А., Сорокин С.А. Применение двухкаскадного лайнера для генерации К-излучения на микросекундном генераторе// Физика плазмы.-2001 .-Т.27, вып. 11 .-С. 1003-1008.

56. Chaikovsky S.A., Labetsky A.Yu., Oreshkin V.I., Shishlov A.V., Baksht R.B., Fedunin A.V. and Rousskikh A.G. The K-shell radiation of a double gas puff z-pinch with an axial magnetic field//Laser and particle beams.-2003.- V.21, № 2.-P.255-264.

57. Chaikovsky S.A. and Labetsky A.Y. Layering of an annular z-pinch sheath in the presence of an axial magnetic field// Proc. 5th Intern. Conf. on dense Z-pinches, Albuquerque, NM.- 2002.- P.225-128.

58. Арцимович JI.A. Управляемые термоядерные реакции.-М: Гос. изд-во физ.-мат. литературы, 1961.- 468 с.

59. Pereira N.R. and Davis J. X-rays from z-pinches on relativistic electron-beam generators//J. Appl. Phys.-1988.- V.64, № 3.-P.R1-R27.

60. Gazaix M, Doucet H. J., Etlicher В., Furtlehner J. P., Lamain H. and Rouille С. A new method to produce an annular cylindrical plasma for imploding plasma experiments//.!. Appl. Phys.- 1984.-V.56, №11.- P.3209-3214.

61. Young F.C., Stephanakis S. J., Scherrer V. E., Welch B. L., Mehlman G., Burkhalter P. G., and J. P. Apruzese J. P. Implosion of sodium-bearing capillarydischarge plasmas for x-ray laser experiments// Appl.Phys. Lett.-1987.-V.50, № 16.-P.l 053-1055.

62. Welch B.L., Young F. C., Commisso R. J., Hinshelvvood D. D., Mosher D. and Weber В. V. Sodium-fluoride discharge for fast Z-pinch experiments// JAP.- 1989.-V.65, № 7.-P.2664-2672.

63. Krishnan M., Deeney C., Nash Т., LePell P.D. and Childers K. Review of z-pinch research at Physics International company// Proc. 2th Intern. Conf. on dense Z-pinches, Laguna Beach, С A.- 1989.-P.17-26.

64. Роуз Д. Дж., Кларк М. Физика плазмы и управляемые термоядерные реакции.-М: Госатомиздат, 1963.- 488 с.79 . Кадомцев Б.Б. Гидромагнитная устойчивость плазмы // Вопросы теории плазмы.-1963.-Вып. 2.-С. 132-176.

65. Gol'berg S.M., Velikovich A.L. Snovvplough mechanism and stability of imploding multicascade liner systems// Proc. 3rd Intern. Conf. on dense Z-pinches, London, UK.- 1993.- P.42-50.

66. Skinner C.H. Review of soft x-ray lasers and their applications// Phys. Fluids B.-1991.-V.3, № 8.-P.2420-2429.

67. Rocca J. J., Tomasel F. G., Marconi M. C., Shlyaptsev V. N., Chilla J. L. A., Szapiro В. T. and Giudice G. Discharge-pumped soft-x-ray laser in neon-like argon// Phys. Plasmas.- 1995,- V. 2, № 6.- P.2547-2554.

68. Shin H.-J., Kim D.-E., Lee T.-N. Soft x-ray amplification in a capillary discharge// Phys. Rev.E.- 1994.- V.50, № 2.-P.1376-1384.

69. Ковшаров Н.Ф., Лучинский А.В., Месяц Г.А., Ратахин Н.А., Сорокин С.А., Федущак В.Ф. Импульсный генератор СНОП-3// ПТЭ.- 1987.- Вып. 6.-С.84-89.

70. Day R.H., Lee P., Saloman E.B, Nagel D.J. Photoelectric quantum efficiencies and filter window absorption coefficients from 20 eV to 10 KeV// J. Appl. Phys.-1981V 52, № 11 .-P.6965-6973.

71. Henke B.L., and Elgin R.L. X-Ray absorption tables for the 2- to 200 A Region// Advances in X-Ray Anal.-1970.-V.13.-P.639-664.

72. Орешкин В.И. Излучение плазменного алюминиевого столба: Препринт Л» 5. Томский научный центр СО РАН, 1991.- 29 с.

73. Пресняков Л.П. Рентгеновская спектроскопия высокотемпературной плазмы//УФН.- 1976.-Т. 119, вып. 1.-С.49-74.

74. Вайнштейн JI.A., Сафронова У.И., Урнов A.M. Диэлектронные сателлиты резонансных линий многозарядных ионов //Тр.ФИАН.-1980.-Т.119.-С. 13-43.

75. Бойко В.А., Пикуз С.А., Фаенов А.Я. Интенсивности сателлитов резонасных линий He-подобных ионов с Z= 12-23 в рентгеновском излучении лазерной плазмы// Кв. электроника.- 1987.-Т.5, вып. 2.-С.394-404.

76. Виноградов А.В., Скобелев И.Ю., Юков Е.А. Элементарные процессы и рентгеновские спектры многозарядных ионов в плотной высокотемпературной плазме// УФН.- 1979.- Т. 129, вып.2.-С. 177-209.

77. Орешкин В.И. МРГД-моделирование процесса имплозии плазменных лайнеров: Препринт №4. Томский научный центр СО РАН, 1994.- 51 с.

78. Сорокин С. А. Стабилизация сжатия плазменных лайнеров: Дисс. канд. ф.-м. наук. Томск. 1994.- 105 с.

79. Rosmej O.N., Rosmej F.B. The diagnosic ratio of the intercombination and resonance lines of He-like ions: influence of energetic electrons and non-stationarity// Nucl. Instr. and Meth. in Phys. Res.В.- 1995.- V.98.- P.37-40.

80. Rosmej O.N., Rosmej F.B. Effects of highly energetic electrons and non-stationarity on dielectronic satellites in dense plasma// Proc. 3rd Intern. Conf. on dense Z-pinches, London, UK. 1993.- P.560-567.

81. Chuvatin A., Choi P., Etlicher B. Formation of a composite pinch// Phys.Rev. Lett.- 1996.- V.76, № 13.-P.2282-2285.

82. Hussey T.W., Matzen M.K. and Roderick N.F. Large-scale-length nonuniformities in gas puff implosions// J. Appl. Phys.- 1986.- V.59, №8.-P.2677-2684.

83. H.A. Ратахин. О проблеме генерирования мощного рентгеновского излучения в диапазоне (7-20) кэВ// Известия ВУЗов. Сер. Физика.- 1997.- Т. 40, № 12.-С. 92-99.

84. Davis J., Giuliani Jr.J.L., Rogerson J. and Thornhill J.W. Limitations on the K-shell x-ray conversion efficiency of a krypton z-pinch plasma// Proc. 11th Intern. Conf. on high power particle beams, Prague, Czech Republic.- 1996.- P.709-712.

85. Baksht R.B., Fedunin A.V., Chuvatin A.S., Rouaie C., Etlicher B. and Semushin S. Electromagnet valve for multilayer-puff nozzle// Instrum. and Exper.Tech.- 1998.-V. 41, № 4.-P.98-100.

86. Аксенов А.Г., Герусов А.В. Сравнение численных методов расчета двумерных МГД-течений, характеризующихся высокой степенью сжатия// Физика плазмы.- 1995.-Т.21, вып. 1.-С. 14-22.

87. Liberman М.А. Physics of high-density Z-pinch plasmas/ M.A.Liberman, A.Toor, J.S.De Groot, R. B. Spielman.- New York: Springer Verlag, 1998.- 277 p.

88. Шишлов Л.В. Генерация мягкого рентгеновского излучения с энергией квантов выше 1 кэВ в К-линиях вещества лайнера: Дисс. канд. ф.-м. наук. Томск. 2000.- 107 с.