Исследование генерации и распространения плазменного потока в фоновой плазме на плазмофокусных установках тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Харрасов Айрат Мухаметович

• Харрасов Айрат Мухаметович
• кандидат наук
• 2024

Оглавление диссертации кандидат наук Харрасов Айрат Мухаметович

Введение

Глава 1. Экспериментальные установки

1.1. Установка ПФ-3 (НИЦ «Курчатовский институт»)

1.2. Установка РБ-ЮООи (Институт физики плазмы и лазерного микросинтеза).

1.3. Установка КПФ-4 «Феникс» (НПО "Сухумский физико-технический

институт")

1.4. Установка ИСПФ (НИЦ «Курчатовский институт»)

Глава 2. Методика исследования ПФ на основе электронно-оптических преобразователей

2.1. Комплекс 4-х кадровой регистрации ПФ разряда

2.2. Импульсный высоковольтный генератор

2.3. Схема регистрации плазменных потоков в пролётной камере

2.4. Модернизация диагностического комплекса

2.5. Система многокадровой регистрации на основе ЭОП

Глава 3. Исследование динамики и структуры ТПО плазмофокусного разряда

3.1. Введение

3.2. Схема эксперимента

3.3. Динамика и структура ТПО в тяжёлых газах

3.4. Особенности динамики ТПО в водороде

3.5. Выводы

Глава 4. Исследование стадии генерации плазменных потоков

4.1. Введение

4.2. Схема регистрации

4.3. Экспериментальные результаты

4.4. Экспериментальные результаты на установке ИСПФ

4.5. Обсуждение экспериментальных результатов и выводы

Глава 5. Исследование динамики и структуры плазменных потоков, генерируемых в плазмофокусном разряде

5.1. Введение

5.2. Схема эксперимента

5.3. Исследование распространения потока

5.4. Зависимость структуры плазменного потока от рабочего газа

5.5. Исследование вращения плазменных потоков при их распространении в

фоновой среде

5.6. Выводы

Глава 6. Исследование динамики плазменных потоков при помощи оптических коллиматоров

6.1. Введение

6.2. Эксперименты на установке РБ-1000и

6.2.1. Схема эксперимента

6.2.2. Экспериментальные результаты

6.3. Эксперименты на установке КПФ-4 «Феникс»

6.4. Выводы

Заключение

Список литературы

Введение

Установки плазменного фокуса известны с 50-х годов прошлого века. Эксперименты, начинавшиеся как поиски новых способов УТС, привели к созданию целого комплекса установок с уникальными качественными и количественными характеристиками.

Плазменный фокус (ПФ) - класс установок, работающих на основе принципа сжатия плазмы под действием магнитного поля протекающего по ней тока - пинч-эффекта.

В 50-х годах XX века после успехов в обнаружении нейтронов на установках прямого 7-пинча[1, 2] встал вопрос о повышении нейтронного выхода. Из соотношения Беннета типичный для 7-пинча ток должен был дать большой нейтронный выход. Но этому помешали примеси со стенок камеры, выполнявшие роль изолятора между электродами. Проблему было решено обойти использованием металлической камеры, чтобы убрать изолятор от прямого воздействия разряда ( рисунок 1). Первые эксперименты, проведённые Н. В. Филипповым с сотрудниками в 1954-1957 гг., выявили несколько особенностей протекания разряда в камерах подобной геометрии [1]:

- больше, чем на порядок вырос нейтронный выход;

-плазма пинча почти не загрязняется атомами материала изолятора, так как газ, в котором протекала начальная фаза развития разряда, в радиальном сжатии не участвует;

-нейтронный источник располагался вблизи положительного электрода; -начальный пробой происходит вдоль изолятора, сжатие в шнур начинается с положительного электрода и распространяется вдоль оси камеры;

-нецилиндрическое схождение приводило к вытеканию плазмы и образованию интенсивных плазменных потоков вдоль оси камеры.

Рис.1. Схема 2-пинча с металлическими стенками [1].

Фактически эта установка стала прообразом плазменного фокуса. В дальнейшем Н. В. Филипповым было принято решение убрать катодную часть установки. Результаты работы на этой установке были доложены на конференции по физике плазмы и УТС в Зальцбурге в 1961 году [3]. Впоследствии эта конфигурация электродной системы стала называться нецилиндрическим Ъ-пинчем или плазменным фокусом типа Филиппова, в отличие от конфигурации типа Мейзера, на которой несколько позже Дж. Мейзером были получены аналогичные результаты при исследовании коаксиальных плазменных ускорителей [4].

Таким образом, уже на заре создания плазмофокусных установок появилось 2 модификации: с Филипповской и Мейзеровской геометрией электродов. Отличаются они по отношению диаметра центрального электрода к его длине. Системы с соотношением ЯЛ >> 1 (где Я - радиус центрального электрода, а 1 -его длина) принято относить к Филипповской геометрии электродов, а Я/1 < 1 - к Мейзеровской. Параметры получаемой плазмы в обоих типах установок схожи, различие проявляется в динамике разряда.

Принципиальные схемы установок показаны на рисунке 2. Заранее

откаченная вакуумная камера заполняется рабочим газом. Далее энергия заряженной конденсаторной батареи коммутируется разрядником на электродную систему установки. Происходит пробой по изолятору и образуется токовая плазменная оболочка (ТПО).

Рис.2. Модификации плазменного фокуса: типа Филиппова (а) и типа Мейзера (б): 1 - катод, 2 - изолятор, 3 - анод, 4 - вакуумная камера, С -конденсаторная батарея, Ь - внешняя индуктивность, Б - разрядник. I - стадия пробоя; II - стадия ускорения; III - стадия формирования ПФ

Сформировавшаяся оболочка по мере увеличения протекающего в ней тока отрывается от изолятора и ускоряется под действием пондеромоторных сил. Движение ТПО до схождения на оси хорошо описывается теорией «снежного плуга», в которой ТПО после отхода от изолятора под действием собственного магнитного поля движется, ионизируя фоновый газ перед собой. В течение фазы движения ТПО в межэлектродном промежутке энергия конденсаторной батареи преобразуется в энергию тока ТПО. Для большей эффективности параметры установки подбираются таким образом, что к концу схождения ТПО на оси системы вся энергия конденсаторной батареи переходит в магнитную энергию тока ТПО. Динамика ТПО различна для систем Мейзера и Филиппова. В Филипповской геометрии электродов стадия движения ТПО до выхода на торец анода сравнительно короче времени сжатия оболочки при движении вдоль анода. В Мейзеровской наоборот - фаза ускорения оболочки в межэлектродном

промежутке занимает значительную часть времени.

Рассмотрим фазу движения ТПО более подробно. Как в Филипповской геометрии, так и в Мейзеровской движение ТПО происходит в условиях заполнения камеры нейтральным газом. Оболочка отходит от изолятора при достаточно высоком уровне тока, поэтому её движение почти с момента образования сверхзвуковое и перед магнитным поршнем образуется ударная волна. Морфологию ТПО можно представить как: нейтральный газ - ударная волна - токовый поршень - остаточная плазма. Средняя длина пробега для процессов перезарядки в диапазоне давлений работы ПФ мала. Это приводит к ионизации газа в ударной волне и его сгребанию. Степень сгребания - один из главных параметров ТПО. На него оказывает влияние множество факторов. От него зависит уровень остаточной плазмы позади ТПО, что в свою очередь влияет на прочность к повторным пробоям и эффективность переноса энергии от источника питания в разряд.

Следует отметить особенность в динамике массы ТПО в системах типа Мейзера. По мере движения оболочки в межэлектродном промежутке масса ТПО постепенно увеличивается. Но масса оболочки не увеличивается пропорционально сгребаемому газу. Магнитное поле между электродами спадает обратно пропорционально радиусу (1/г) и анодная часть ТПО значительно опережает в движении катодную, что приводит к накоплению в области катода газа. Для того чтобы нивелировать данный эффект вместо цельного катода используют штыревой катод типа «беличьего колеса» или выполняют в нём перфорацию. Это способствует сбросу массы через отверстия. В системах типа Филиппова сброс массы происходит из-за нецилиндрического характера сжатия оболочки в радиальном направлении.

Ток в ТПО распределён неравномерно: основная часть протекает по магнитному поршню, а часть - по ударной волне. Для нетренированной камеры доля тока в ударной волне велика и уменьшается с оптимизацией работы установки [2]. Плотность плазмы в оболочке на заключительной стадии

17

схождения к оси составляет 10 -10 см . Ширина плазменного слоя зависит от

параметров разряда (начального давления, величины тока, расстояния от анода) и начинается от нескольких миллиметров и выше. Из-за вытекания плазмы вдоль ТПО анодная часть оболочки значительно тоньше. Также часто наблюдается двойная структура плотности плазмы [3]. Скорость оболочки обычно составляет от нескольких единиц на 106 см/с до 107 см/с. При выходе анодной части оболочки на торец анода появляется Z-компонента тока, что влечёт появление Нф -компоненты поля, под действием которой происходит сжатие ТПО к оси установки. Как в Мейзеровской геометрии, так и в Филипповской, ускоренная плазма в радиальном сжатии почти не участвует. Этим достигается одна из задач, поставленных перед исследователями на заре появления ПФ: при пинчевании разряда на оси системы практически отсутствуют примеси со стенок камеры установки и изолятора.

Оболочка в системах типа Мейзера выходит на торец анода в момент максимального тока и её скорость радиального сжатия достигает нескольких единиц на 10 см/с. В купе с малым диаметром анода фаза радиального сжатия в Мейзеровской геометрии длится несколько сот наносекунд. В отличие от систем типа Мейзера стадия радиального сжатия в Филипповской геометрии электродов является основной. Она начинается практически сразу после отрыва оболочки от изолятора и выхода оболочки на кромку анода и длится несколько (порядка 10) микросекунд. Следует отметить, что динамика оболочки в ПФ типа Филиппова не ограничивается радиальным сжатием ТПО к оси, происходит её сложное движение вверх и вбок. Оболочка достигает верхней крышки и боковой стенки разрядной камеры зачастую уже после пинчевания на оси и катодная часть ТПО замыкается в этом случае только на дно камеры. Вследствие этого изменение индуктивности ТПО носит более сложный характер. Происходит нежелательное увеличение индуктивности и снижение возможной величины разрядного тока. Так для параметров установки ПФ-3 [5]. (С = 9х10" Ф, Ьт^ = 15 Гн) время нарастания тока короткого замыкания собственно источника питания составляет 18 мкс. В эксперименте же ток растёт только 5-6 мкс, а затем спадает из-за быстрого увеличения индуктивности разрядного контура. К моменту сжатия ток падает в

раза по сравнению с максимумом. Решением является установка обратного токопровода на близком от анода расстоянии. Для купирования эффекта отражённых плазменных потоков, возникающих при достижении ТПО обратного токопровода, его делают в виде «беличьего колеса». На установке ПФ-3 подобная модификация позволила заметно (на 30-40%) повысить величину тока в момент схождения к оси [6]. Установки ПФ с Филипповской геометрией электродов характеризуются отсутствующей стадией движения ТПО в межэлектродном промежутке. После пробоя по изолятору образовавшаяся ТПО практически сразу начинает движение по аноду. В этой системе прианодные процессы сильно влияют на параметры разряда. Поэтому на характеристики разряда можно влиять изменением параметров анода. Длительная стадия радиального сжатия на установках ПФ Филипповского типа позволяет влиять на степень нецилиндричности ТПО. Нецилиндричность ТПО на стадии сжатия - важное свойство ПФ-разряда. От степени нецилиндричности зависит высота сходящейся оболочки, потери массы в результате истечения кумулятивных струй, и, как результат, параметры самого пинча.

Стадия сжатия ТПО завершается её схождением на оси системы и началом образования на ней плотного высокотемпературного плазменного пинча (ВПП, рисунок 3). Интерес к этой стадии обусловлен экстремальными параметрами плазмы и генерацией широкого рода излучений. Основные характеристики разряда, как отмечалось выше, были получены ещё в первых работах по ПФ. В дальнейшем исследования были направлены на изучение тонких физических процессов и попытки увеличить эмиссионные характеристики при генерации излучений. Несмотря на исследование одного и того же объекта на множестве установок экспериментальные результаты могут сильно различается. Разброс в результатах может объясняться в основном физическими процессами на подготовительных стадиях разряда описанными выше.

Сжатие тока после схождения оболочки на оси системы приводит к повышению температуры и плотности в плазменном шнуре и развитию разного рода неустойчивостей и аномальному сопротивлению, что в свою очередь влечёт

быстрый спад тока и образование резкого провала на производной тока («особенность»). В фазе ВПП происходит генерация разного рода излучений: нейтронного, рентгеновского, пучков ускоренных электронов и ионов, а также плазменных потоков.

Рис. 3. Обскурограмма пинча на установке ПФ-3.

На рисунке 4 представлена осциллограмма, иллюстрирующая полный разрядных ток на установке ПФ и его производную. Характерный резкий отрицательный пик на производной тока, соответствующий, как правило, схождению ТПО на оси установки и пинчеванию разряда, обычно выбирается за нулевой момент времени при синхронизации диагностик с процессами в установке.

3 4 5 I, МКС

Рис.4. Осциллограмма сигналов полного разрядного тока и его производной на

установке ПФ.

Более подробно физика процессов в плазменном фокусе описана в многочисленных обзорах [7-13].

Как уже отмечалось, формирование плазменного фокуса сопровождается генерацией интенсивных плазменных потоков. На начальных этапах исследований этому явлению не уделялось значительного внимания, что было обусловлено термоядерной направленностью работ. Однако в последнее время интерес к плазменных потокам в ПФ существенно вырос, что связано с все более широким их применением в различных областях науки и техники. Ведутся интенсивные работы по использованию плазменных потоков для модификации поверхности различных образцов для улучшения их эксплуатационных характеристик, радиационных испытаний конструкционных материалов, в том числе

перспективных с точки зрения УТС, нанесения нанопокрытий и других применений [14-17]. Одним из таких интересных направлений является лабораторное моделирование различных астрофизических явлений, в том числе джетов молодых звездных объектов или течений Хербига-Аро.

Более полувека назад астрономы отметили, что в спектрах звёзд Т Тельца некоторые эмиссионные линии имеют абсорбционные компоненты, что могло объясняться наличием у звёзд истечения вещества. Довольно долгое время явление связывалось с коронально-хромосферной активностью молодых звёзд.

Коллимированные потоки из астрофизических объектов (молодых звёзд) обнаружены в 1950-х годах. Их обнаружение связано с наблюдением компактных диффузных туманностей, имевших скорость до 100 км/с. Подобные туманности стали называть объектами Хербига-Аро [18, 19]. На данный момент известно, что эти объекты распространяются в фоновом газе, и принято говорить о течениях Хербига-Аро. Как правило у молодых звёзд течения Хербига-Аро направлены в противоположные стороны. Отсутствие в некоторых случаях второго течения можно объяснить поглощением света околозвёздной газопылевой оболочкой.

Продольные размеры течений Хербига-Аро оцениваются от 0,01 до 3 парсек

18

(3-10 см) и характеризуются высокой степенью коллимации: отношение длины потока к его ширине может достигать 30. Плотность вещества в потоке составляет 102-106 см-3, а температура находится в районе 1 эВ. Со временем была уточнена

78

скорость НН-объектов, составившая около 3-10 см/с, достигая у самих звёзд 10 см/с. Движение потока относительно фонового газа сверхзвуковое (М выше 30).

Исследование астрофизических джетов непосредственно затруднено по ряду естественных причин, связанных, прежде всего, с удаленностью объектов и ограниченными возможностями наблюдательных инструментов. Поэтому работы в этом направлении развивались в основном в направлениях аналитического и численного моделирования. Так в конце XX века (1980-1990) моделировалось возникновение ударных волн при взаимодействии сверхзвукового джета с окружающей средой [20, 21], в этих же работах определена роль радиационных процессов. В работе [22] воспроизводилась сложная многокомпонентная

структура головных частей, а в [23] моделировалось взаимодействие струйного выброса с боковым ветром.

В итоге обширная теоретическая база по плазменным выбросам из молодых звёзд привела к созданию модели, которая может объяснить основные свойства изучаемых джетов. Но всё же некоторые особенности струйных течений объяснены не были, например, наличие плотного ядра у джета. С помощью лабораторного эксперимента можно подобные особенности объяснять и моделировать.

Моделирование астрофизических явлений с помощью лабораторного эксперимента начались достаточно давно [24, 25]. Может смутить огромный разрыв в пространственных и временных масштабах между лабораторным экспериментом и астрофизическими явлениями. Но, если пренебречь диссипативными процессами и при соблюдении некоторых законов подобия, через уравнения идеальной МГД можно описать как лабораторную плазму, так и астрофизические процессы.

Важность развития экспериментальной лабораторной астрофизики обусловлена наличием ряда больших преимуществ. Одним из достоинств является возможность изменения условий эксперимента и тем самым влияния на параметры исследуемых плазменных джетов. Подобный подход позволяет проверять теоретические модели. Явным преимуществом лабораторного моделирования является возможность исследования плазмы широким спектром диагностических средств. Огромный разрыв во временных масштабах в случае лабораторного моделирования становится преимуществом: значительно проще наблюдать за динамикой процессов в лабораторном эксперименте, на которые в астрофизике уходят годы и десятилетия. Не стоит забывать об экономическом аспекте исследований: при достаточно скромных вложениях по сравнению с затратами на телескопы, применяемые при исследовании астрофизических объектов, на лабораторных установках можно получить большую базу для объяснения основных физических свойств исследуемого явления.

К настоящему времени накоплен большой экспериментальный опыт в

лабораторном моделировании, в основном он получен на установках Z-пинчевых систем и мощных лазерах. Так в экспериментах на установке Nova в Ливерморской национальной лаборатории хольраум облучался импульсом лазера [26]. Сжатие мишени рентгеновским излучением провоцировало генерацию плазменной струи со скоростью головной части приблизительно 6-106 см/с. Также в эксперименте наблюдались вихревые структуры. Кроме того проведено численное моделирование полученного потока. В других экспериментах с использованием лазера мишень облучалась непосредственно. Так в [27] при облучении лазером конической мишени из золота была получена плазменная струя. Температура измерялась с помощью рассеяния Томсона и оценена как 75 эВ на 0,8 нс от пика облучения лазера. Измеренная скорость фронта потока оценена примерно 6,5-10 см/с. Сравнение эксперимента показало, что радиационное охлаждение является доминирующим механизмом при коллимации Au-плазмы джета на ось. В работе [28] изучалась динамика сверхзвуковой струи при взаимодействии с препятствием на пути. Подобный эксперимент хорошо моделирует отклонение астрофизического джета от ядра молекулярного облака. В работе [29], проведённой на установке LULI в Политехнической школе (Франция) пластиковая мишень облучалась лазерным импульсом (500 пкс, 50 Дж), что приводило к взрывному выбросу вещества мишени. Подобное распространение вещества похоже на поведение ветра в молодых звездных объектах. Особенностью эксперимента являлось то, что в области разлёта вещества прикладывалось продольное магнитное поле (~400 кГс), что приводило к коллимации вещества. Подобные же эксперименты проводились на установке «Неодим» (ЦНИИМАШ)

[30]. Пятно лазерного излучения фокусировалось в область диаметром 15 мкм, где

18

достигалась интенсивность 240 Вт/см . Выполнено численное моделирование. Его сравнение с экспериментом показало возможность образования кольцевых структур с характеристиками зависимыми от магнитного поля.

Другим направлением в лабораторном моделировании являются эксперименты на импульсных установках по пропусканию через специальную нагрузку большого тока. На установке MAGPIE (Имперский колледж,

Великобритания) проводились эксперименты по сжатию конических проволочных сборок [31]. В эксперименте получен плазменный выброс продольным размером 15 мм и 1 мм в радиусе на временном масштабе сотни наносекунд. На примере различных материалов конического лайнера (Al, Fe, W) показана значительная роль радиационного охлаждения при коллимации струи.

Другим направлением являются эксперименты по моделированию динамики плотного плазменного потока при распространении в фоновой плазме. Эксперименты по разлету плазмы во внешнее магнитное поле были проведены в ИПФ РАН на лабораторном стенде для исследований лазерно-плазменного взаимодействия, созданном на базе лазерного комплекса PEARL [32]. На крупномасштабном стенде "Крот" проведены эксперименты по изучению динамики плазменного облака, создаваемого миниатюрной коаксиальной пушкой в замагниченной фоновой плазме [33].

Большой цикл работ выполнен в ИЛФ СО РАН на установке КИ-1 по формированию в фоновой плазме бесстолкновительных ударных волн (БУВ) за счет инжекции поперек магнитного поля сгустков лазерной плазмы [34].

Одним из направлений по лабораторному моделированию астрофизических процессов являются установки плазменного фокуса [35, 36]. Так в работе [37] генерируемые в ПФ плазменные потоки использовались для исследования взаимодействия солнечного ветра с магнитосферой Земли.

При использовании ПФ в качестве источника для моделирования астрофизических джетов встаёт вопрос о правомерности такого моделирования с учётом колоссальной разницы параметров. Однако ещё в работе [27] было показано, что при соблюдении определенных законов подобия и соответствии безразмерных параметров указанное моделирование возможно.

В 2012 году в НИЦ «Курчатовский институт» была начата программа по лабораторному моделированию джетов молодых звездных объектов (МЗО) на установке ПФ-3 [38]. Установка ПФ-3 была адаптирована для проведения экспериментов по этой программе [39].

Одним из основных параметров джета является скорость распространения,

в том числе динамика скорости. На установке ПФ-3 в «Курчатовском институте» проведены исследования динамики плазменного потока с измерением скорости на расстоянии ~35 см от места генерации. Существенной зависимости скорости продольного движения лидирующих сгустков плазмы в зависимости от сорта газа выявлено не было, она составила V = (0,3—1,4)10 см/с [40]. Результаты измерений хорошо совпадают с известными данными о скорости джетов молодых звёздных объектов (~10 см/с). Подобные эксперименты проводились на иных установках ПФ: КПФ-4 [41] и PF-1000U [42], «Флора» [43] - в которых получены схожие результаты.

Плотность и температура исследовались в работах [44-45]. В качестве диагностического средства использовался спектрограф СТЭ-1, в дополнении к нему камера К-008 с щелевой развёрткой. При экспериментах с использованием гелия в качестве рабочего газа по штарковскому уширению линий определена концентрация плазмы, электронная температура в эксперименте определялась по соотношению интенсивностей линии нейтрального атома (HeI) и иона (Hell). Концентрация плазмы остаётся неизменной вплоть до прихода плазменного потока в область наблюдения и составила ne = 2-1016 см-3. Плотность самого потока варьировалась в пределах от 1016 до 2-1017 см-3. Ионизационная температура плазмы потока оценивалась как 4-8 эВ. Концентрация фоновой плазмы и температура плазменного потока также измерялись в работах [42, 46]. Плотность фоновой плазмы в экспериментах оценивалась как 1016 см-3 (на 27 см от

15

пинчевания разряда) и снижалась до 1,5-10 см (на 57 см). Температура потока оценена по отношению интенсивностей линий Hell и HeI, и составила 3-7 эВ.

Достаточно большой цикл работ посвящён измерению магнитных полей в плазменном потоке на установке ПФ-3. В ранней работе [47] обнаружено, что плазменных поток распространяется с собственным магнитным полем величиной порядка нескольких кГс. Показана сложная временная и пространственная динамика магнитного поля в потоке. По результатам экспериментов сделан вывод о том, что магнитное поле сосредоточено в области интенсивного излучения потока в видимом диапазоне.

В таблице 1 показаны некоторые параметры плазмы в звездных объектах и ПФ на примере установки ПФ-3. Из неё видно, что даже при значительной разнице в абсолютных величинах, определяющим является их превышение относительно граничного значения. Так при пренебрежении процессами, связанными с вязким выделением энергии, число Рейнольдса допускается >>1. За возможность пренебречь магнитной диффузией отвечает условие К€Ш>>1. Как видим ПФ отвечает всем заявленным параметрам.

Таблица 1. Основные безразмерные параметры [40].

Параметр УБО Примечание ПФ-3 (35 см над анодом)

Число Маха 10-50 >1, сверхзвуковое течение > 10(для № и Аг)

Альфвеновское число Маха ~10-40 -- >1

в << 1 около источника ~1 при 100 а.е. -- ~0.1 (для № и Аг)

Число Рейнольдса 106-108 >>1, вязкость не важна

Магнитное число Рейнольдса ~1015 >>1, вмороженное поле ~100

Число Пекле ~106 >1, конвективный перенос тепла >104

Число Лундквиста ~1013 > 1, диффузия поля мала ~10

Контраст плотности >1

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Исследование генерации и распространения плазменного потока в фоновой плазме на плазмофокусных установках»

Актуальность темы работы

В 50-х годах XX века были обнаружены Коллимированные потоки из

разнообразных астрофизических объектов, в том числе из молодых звездных объектов (МЗО). Их обнаружение связано с наблюдением компактных диффузных

туманностей (течений Хербига-Аро). Продольные размеры течений оцениваются

18

от 0,01 до 3 парсек (3-10 см) и характеризуются высокой степенью коллимации: отношение длины потока к его ширине может достигать 30. Плотность вещества в потоке составляет 102-106 см-3, а температура находится в районе 1 эВ. Со временем была уточнена скорость НН-объектов, составившая около 3-10 см/с, достигая у самих звёзд 10 см/с. Движение потока относительно фонового газа сверхзвуковое.

Исследование астрофизических объектов непосредственно затруднено из-за их удалённости и ограниченных возможностей наблюдательных инструментов. Несмотря на это сформировалась обширная база по плазменным выбросам из молодых звёзд, которая привела к созданию аналитических и численных моделей, объясняющих свойства изучаемых потоков. И роль лабораторного эксперимента в подтверждении этих моделей и объяснении некоторых особенностей джетов весьма велика, что обуславливает актуальность подобных исследований.

В НИЦ «Курчатовский институт» на установках типа «плазменный фокус» (ПФ) развивается цикл исследований по лабораторному моделированию джетов молодых звездных объектов. В экспериментах применяется широкий набор диагностик. Одним из эффективных и показательных диагностических средств является скоростная кадровая регистрация, позволяющая исследовать структуру и динамику исследуемого объекта.

Объём и структура диссертации

Диссертация состоит из введения, раздела с описанием экспериментальных установок, раздела с описанием диагностической методики на основе электронно-оптических преобразователей, раздела с результатами исследования динамики и структуры ТПО ПФ разряда в различных газах, раздела, посвящённого исследованию генерации плазменных потоков, раздела, содержащего описание результатов изучения динамики и структуры плазменных потоков при их

распространении в фоновом газе, раздела посвящённого исследованию динамики плазменных потоков с помощью световых коллиматоров и заключения. Список цитируемой литературы содержит 103 наименования. Диссертация занимает 136 страниц и содержит 91 рисунок и 2 таблицы.

Содержание работы

Введение содержит краткое описание истории развития ПФ установок, особенностей их работы, текущее состояние исследований в области лабораторного моделирования, дано обоснование применимости ПФ установок для лабораторного моделирования.

В первой главе описаны параметры установок, на которых производились экспериментальные исследования, отражённые в данной работе. Также перечислены основные диагностические методики, применяемые на этих установках в экспериментах.

Во второй главе представлена методика исследования на основе электронно-оптических преобразователей. Подробно описаны схемы регистрации ПФ разряда в прианодной области установки ПФ-3 и регистрации плазменных потоков в пролётной камере. Также в разделе описана модернизация диагностического комплекса, включавшая в себя разработку нового конструктива ЭОП-регистраторов и реализация на основе него системы многокадровой регистрации с возможностью съёмки с одного ракурса.

В третьей главе представлены экспериментальные результаты регистрации динамики и структуры ТПО в различных газах. Оценены скорости имплозии оболочки, длительность формирования пинча и его стабильного состояния. Уделено особое внимание динамике оболочки в водороде и дейтерии, а также влиянию на неё присадок тяжёлых газов.

В четвёртой главе описаны результаты исследования начальной стадии генерации плазменных потоков. Измерены начальные скорости распространения потоков, показана связь в динамике и структуре с плазменными потоками, регистрируемыми на более дальних расстояниях.

В пятой главе показаны экспериментальные результаты исследования динамики и структуры плазменных потоков при их распространении в фоновом газе при экспериментах в тяжёлых и лёгких газах. Оценены скорости плазменного потока при его распространении на пролётной базе вплоть до 1 метра от места генерации. Указаны различия в структуре фронта плазменного потока при экспериментах в неоне, аргоне и водороде, дейтерии и гелии. Также показано влияние присадок неона при экспериментах в гелии на структуру фронта потока. Также в этой главе описаны результаты исследования вращения плазменных потоков при их распространении в фоновой среде, оценена скорость этого вращения.

В шестой главе, посвящённой исследованию динамики плазменных потоков с помощью оптических коллиматоров, показаны результаты измерения скорости плазменных потоков на различных установках (РБ-1000и и КПФ-4 «Феникс»). В экспериментах с профилированными газовыми распределениями обнаружено, что плазменный поток перестаёт тормозиться при вылете из области повышенной плотности.

В заключении изложены выводы и основные результаты диссертации.

Цели и задачи работы

Целью данной работы являлось изучение генерации, структуры и динамики плазменных потоков в ПФ разряде оптическими методами (сверхскоростная регистрация в оптическом диапазоне, световые коллиматоры). Для этого потребовалось решить ряд задач:

- Модернизировать методику регистрации излучения плазмы с помощью электронно-оптических преобразователей (ЭОП).

- Исследовать динамику токонесущей плазменной оболочки (ТПО) ПФ разряда на стадии пинчевания в различных газах.

- Исследовать стадию генерации плазменного потока на различных установках.

- Исследовать распространение плазменного потока в фоновом газе на

значительные расстояния с помощью ЭОП и световых коллиматоров.

Научная новизна результатов

1. Модернизирован диагностический комплекс на основе ЭОП. Разработан конструктив ЭОП-регистратора, на его основе построена система многокадровой диагностики плазменных процессов с регулируемой скважностью кадров, позволяющая вести регистрацию с одного ракурса.

2. Впервые экспериментально показано влияние сильно излучающих добавок на структуру ТПО в финальной стадии пинчевания при разряде в водороде.

3. Впервые показано наличие двух выраженных компактных областей, одна из которых расположена в верхней части ТПО и ассоциируется нами как область генерации плазмоида. С помощью метода фильтров исследована структура генерируемых плазмоидов и обнаружена генерация нескольких плазмоидов.

4. Впервые получены изображения плазменного потока на ПФ установках в различных газах на значительных расстояниях от места генерации. Исследована динамика потока при его распространении сквозь фоновую плазму, показано различие в структуре плазменных потоков при экспериментах в лёгких (гелий, водород) и тяжёлых (неон, аргон) газах.

Теоретическая и практическая значимость работы

Результаты работы могут быть использованы при разработке теоретических моделей широкого круга астрофизических объектов. Также полученные экспериментальные результаты могут найти применение в материаловедении, в частности при конструкционной обработке материалов импульсными потоками плазмы. Развитые в работе оптические диагностические средства найдут своё применение в целом классе экспериментов по физике быстротекущих процессов.

Положения выносимые на защиту

1) Новый диагностический комплекс на основе электронно-оптических

преобразователей, позволяющий проводить многокадровую съёмку плазменных процессов с регулируемой скважностью кадров.

2) Детализация эффекта влияния добавок сильно излучающих газов на структуру ТПО на финальной стадии пинчевания при разряде в водороде и дейтерии.

3) Результаты исследования стадии генерации плазменного потока из пинчевой области ТПО, включая определение области генерации отдельных плазмоидов и их тонкой структуры.

4) Результаты исследования распространения плазмоидов в фоновой среде на расстояния, превышающие поперечные размеры плазмоида на порядок величины: формирование сложной пространственной структуры плазменного потока в условиях сильных радиационных потерь на излучение; зависимость скорости распространения плазменного потока от степени неоднородности плотности фоновой среды; обнаружение вращательной компоненты скорости плазмоидов.

Достоверность полученных результатов

Достоверность полученных результатов обеспечивается надёжностью применявшихся методов исследования и обработкой большой базы экспериментальных данных, полученных на 4 различных установках. Выводы, сделанные по результатам работы, подкреплены данными, полученными от других взаимодополняющих друг друга диагностических методик. Экспериментальные результаты не противоречат существующим теоретическим моделям и численным расчётам динамики плазменного потока при его распространении в фоновой плазме. Личный вклад автора

Автором модернизирована диагностика на основе ЭОП. Разработан и внедрён диагностический комплекс многокадровой регистрации с регулируемой задержкой между кадрами. Самостоятельно получены результаты сверхскоростной оптической регистрации динамики ПФ разряда, генерации

плазменного потока и его распространения в фоновом газе. Также в части экспериментов самостоятельно получены данные о динамике плазменных потоков с помощью световых коллиматоров. Все полученные результаты автором обработаны и проанализированы самостоятельно с учётом результатов других диагностических средств, применявшихся на установках.

Апробация результатов

Основные результаты диссертационной работы были представлены на 14 международных конференциях и молодёжных школах: 12-я Курчатовская молодёжная научная школа, Москва, Россия, 28-31 октября 2014; ХЬП Международная (Звенигородская) конференция по физике плазмы и УТС, Звенигород, Россия, 9-13 февраля 2015; 13-я Курчатовская молодёжная научная школа, Москва, Россия, 27-30 октября 2015; ХЬШ Международная (Звенигородская) конференция по физике плазмы и УТС, Звенигород, Россия, 8-12 февраля 2016; 14-я Курчатовская междисциплинарная молодёжная научная школа, Москва, Россия, 8-11 ноября 2016; ХЫУ Международная (Звенигородская) конференция по физике плазмы и УТС, Звенигород, Россия, 13-17 февраля 2017; ХЬУ Международная (Звенигородская) конференция по физике плазмы и УТС, Звенигород, Россия, 2-6 апреля 2018; ХЬУП Международная (Звенигородская) конференция по физике плазмы и УТС, Звенигород, Россия, 16-20 марта 2020; ХЬУШ Международная (Звенигородская) конференция по физике плазмы и УТС, Звенигород, Россия, 15-19 марта 2021; XIII российская конференция «Современные средства диагностики плазмы и их применение», Москва, Россия, 7-9 декабря, 2022; Ь Международная (Звенигородская) конференция по физике плазмы и УТС, Звенигород, Россия, 20-24 марта 2023; I Всероссийская научная школа НЦФМ по экспериментальной и лабораторной астрофизике и геофизике, Саров, Россия, 10-14 июля 2023.

Публикации по теме диссертации

Результаты, на основе которых написана диссертация, опубликованы в

следующих работах:

1.V. Krauz, V. Myalton, V. Vinogradov, E. Velikhov, S. Ananyev, Yu. Vinogradova, S. Dan'ko, Yu. Kalinin, G. Kanaev, K. Mitrofanov, A. Mokeev, A. Nashilevsky, V. Nikulin,

A. Pastukhov, G. Remnev, A. Kharrasov Progress in Plasma Focus Research at the Kurchatov Institute // Physica Scripta. T161 (2014) 014036.

2. В. С. Бескин, Я. Н. Истомин, А. М. Киселев, В. И. Крауз, К. Н. Митрофанов, В.

B. Мялтон, Е. Е. Нохрина, Д. Н. Собьянин, А. М. Харрасов. Моделирование нерелятивистских струйных выбросов в лабораторных исследованиях // Известия высших учебных заведений. Радиофизика, 2016, том LIX, № 11, с. 1-13.

3.Виноградов В.П., Крауз В.И., Мокеев А.Н., Мялтон В.В., Харрасов А.М. Исследование динамики плазменной оболочки плазмофокусного разряда в различных газах // Физика плазмы. 2016, том 42, № 12, с. 1033-1045.

4. С.С. Ананьев, В.И. Крауз, В.В. Мялтон, А.М. Харрасов Исследование формирования плазменных потоков, генерируемых в плазмофокусном разряде // ВАНТ. Сер. Термоядерный синтез, 2017, том 40, вып. 1, с. 21-35.

5. Войтенко Д.А., Ананьев С.С., Астапенко Г.И., Басилая А.Д., Марколия М, Митрофанов К.Н. Мялтон В. В., Тимошенко А. П., Харрасов А. М., Крауз В. И. Исследование плазменных потоков, генерируемых в плазмофокусном разряде, при различных режимах напуска рабочего газа // Физика плазмы, 2017, том 43, № 12, с. 967-982.

6.V.I. Krauz, V.V. Myalton, V.P. Vinogradov, E.P. Velikhov, S.S. Ananyev, S.A. Dan'ko, Yu.G. Kalinin, A.M. Kharrasov, Yu.V. Vinogradova, K.N. Mitrofanov, M. Paduch, R. Miklaszewski, E. Zielinska, E. Skladnik-Sadowska, M.J. Sadowski, R. Kwiatkowski, K. Tomaszewski, D.A. Vojtenko. Laboratory Simulations of Astro-physical Jets: Results from Experiments within the PF-3, PF-1000U, and KPF-4 Facilities // IOP Conf. Series: Journal of Physics: Conf. Series 907 (2017) 012026

7. E. Skladnik-Sadowska, S. A. Dan'ko, A. M. Kharrasov, V. I. Krauz, R. Kwiatkowski, M. Paduch, M. J. Sadowski, D. R. Zaloga, and E. Zielinska. Influence of gas conditions on parameters of plasma jets generated in the PF-1000U plasma-focus facility // Phys. Plasmas 25, 082715 (2018); doi: 10.1063/1.5045290.

S. V. I. Krauz, M. Paduch, K. Tomaszewski, K. N. Mitrofanov, A. M. Kharrasov, A. Szymaszek and E. Zielinska. Generation of compact plasma objects in plasma focus discha-ge // EPL (Europhysics Letten). 2020. V. 129 15003.

9. Ильичев И.В., Крауз В.И., Левашова М.Г., Лисица В.С., Мялтон В.В., Xаррасов А. М., Виноградова Ю.В. Распространение плазменного потока, генерируемого в плазмофокусном разряде, в фоновой плазме // Физика плазмы, 2020, том 46, № 5, с. 419-434.

10. Крауз В.И., Митрофанов К.Н., А. М. Xаррасов, Ильичев И.В., Мялтон В.В., Ананьев С.С., Бескин В.С. Лабораторное моделирование вращения джетов из молодых звездных объектов при исследовании азимутальной структуры осевого струйного выброса на установке ПФ-3 // Астрономический журнал. 2021, том 98. № 1, с. 29-49.

11. В. И. Крауз, А. М. Xаррасов, С. А. Ламзин, А. В. Додин, В. В. Мялтон, И. В. Ильичев Лабораторное моделирование структуры джетов молодых звёзд // Физика плазмы, 2022, том 48, № 6, с. 1-13.

12. А.М. Xаррасов, В.В. Мялтон, В.И. Крауз Система многокадровой регистрации быстропротекающих процессов в плазменном фокусе на основе электронно-оптических преобразователей // ВАНТ. Сер. Термоядерный синтез, 2023, том 46, вып. 4, с. 101—107.

13. V. Krauz, V. Myalton, V. Vinogradov, E. Velikhov, S. Ananyev, S. Dan'ko, Yu. Kalinin, A. Kharrasov, K. Mitrofanov, Yu. Vinogradova // Adaptation of plasma focus type facilities &г laboratoiy simulation of astrophysical jets. 42nd EPS Conference on Plasma Physics, Lisbon, Portugal, 22 - 2б June 2015, Vol. 39E, ISBN 2-914771-9S-3, P.4.401. http://ocs.ciemat.es/EPS2015PAP/pdf/P4.401.pdf

14.А. M. Xаррасов, С. С. Ананьев, В. П. Виноградов, Ю. В. Виноградова, Д.А.Войтенко, В. И. Крауз, В. В. Мялтон. Исследование плазменного потока в плазмофокусном разряде при его распространении в фоновом газе // XLIV Международная (Звенигородская) конференция по физике плазмы и УТС. 2017. Сборник тезисов докладов. // ЗАО НТЦ "ПЛАЗМАИОФАН". Москва. 2017 г., стр. 161.

15.Харрасов А.М., Митрофанов К.Н., Ананьев С.С., Ильичев И.В., Крауз В.И., Мялтон В.В., Бескин В.С. Исследование динамики азимутальной структуры осевого плазменного потока на установке ПФ-3. ХЬУШ Международная (Звенигородская) конференция по физике плазмы и УТС, 15 - 19 марта 2021 г. Сборник тезисов докладов. ЗАО НТЦ «ПЛАЗМАИОФАН». 2021. Стр. 129

16. А.М. Харрасов, В.И. Крауз, В.В. Мялтон, В.П. Виноградов, А.Б. Козлов, Н.П. Бадалян // Система многокадровой регистрации плазмы на основе электронно-оптических преобразователей. Современные средства диагностики плазмы и их применение. Современные средства диагностики плазмы и их применение: сборник тезисов докладов XIII конференции. Москва, 7-9 декабря 2022 г. // М.: НИЯУ МИФИ, 2022.

17.А. М. Харрасов. Исследование структуры и динамики плазменных потоков, генерируемых в плазмофокусном разряде, электронно-оптическими регистраторами // I Всероссийская научная школа Национального центра физики и математики по экспериментальной лабораторной астрофизике и геофизике для студентов, аспирантов, молодых учёных и специалистов. Тезисы. - Саров: ФГУП «РФЯЦ-ВНИИЭФ», 2023. - с. 98.

18. Харрасов А.М., Крауз В.И., Ламзин С.А., Додин А.В., Мялтон В.В., Ильичёв И.В., Медведев М.А. Исследование влияния состава газа на структуру плазменного потока // Ь Международная (Звенигородская) конференция по физике плазмы и УТС. 2023., Сборник тезисов докладов Ь Международной Звенигородской конференции по физике плазмы и управляемому термоядерному синтезу, 20 -24 марта 2023 г. Москва, 2023, с.150.

Глава 1. Экспериментальные установки

1.1.Установка ПФ-3 (НИЦ «Курчатовский институт»)

Основные эксперименты проведены на установке ПФ-3, представляющей собой плазменный фокус с системой электродов типа Филиппова [5, 49]. В качестве изолятора используется ситалловый изолятор диаметром 90 см и высотой 25 см. Анод представляет собой медный диск диаметром 92 см и толщиной 2.5 см. В центральной части анода имеется сменная вставка с конусообразным углублением диаметром 8 см и углом наклона 30°, позволяющая значительно увеличить ресурс анода. Катодом служит вакуумный корпус камеры, изготовленный из углеродистой стали, диаметром 260 см и высотой 45 см. В подобной конструкции камеры практически исключено влияние на ТПО вакуумной камеры из-за большой её удаленности от разряда, что обеспечивает свободную динамику ТПО по радиусу установки и по оси ъ. Внутри вакуумной камеры установлен дополнительный катод - штыревой обратный токопровод в виде «беличьего» колеса с верхним фланцем. Катод представляет собой 48 штырей (01.8 см), расположенных на диаметре 115 см. Такой конструкцией катода достигается разделение вакуумной и электрической функций разрядной камеры. Расстояние от плоскости анода до верхнего фланца дополнительного катода составляет 10 см.

На боковой поверхности вакуумной камеры имеется 4 диагностических патрубка диаметром 24 см и 8 патрубков диаметром 4 см. Ёмкостной накопитель собран по модульной схеме из 368 секций по два конденсатора ИК-25-12 (25 кВ, 38 нГн, 12 мкФ) в каждой с общей внутренней индуктивностью не более 1.4 нГн. Полная ёмкость батареи С = 9.2 мФ. Максимальное напряжение - 25 кВ, полная номинальная энергия - 2.8 МДж. Кольцевой вакуумный разрядник (12 метров в диаметре) обеспечивает включение секций ёмкостного накопителя и симметричный подвод тока на нагрузку. Минимальная внешняя индуктивность цепи 15 нГн. Для согласования динамики ТПО с электрическими

характеристиками конденсаторной батареи между высоковольтными подводами тока и анодом имеется возможность установки дополнительной согласующей индуктивности Laux, позволяющей варьировать начальную индуктивность цепи от 15 нГн до 40 нГн. При существующей геометрии разрядной камеры, определяемой размером изолятора, установка работает в режимах, оптимизированных на получение высокой степени сжатия плазмы при U0 = 8-14 кВ, I = 2-3 МА. Характерное время нарастания тока до максимального значения порядка 10 мкс. Установка оптимизирована для работы с использованием в качестве рабочих газов неона, аргона, дейтерия с добавками криптона или ксенона, также возможна работа с гелием и водородом. Оптимальное давление газа в эксперименте составляет 1-10 Торр. Схема установки представлена на рисунке 5.

Рис. 5. Разрядная камера с принципиальной схемой питания [50].

На установке ПФ-3 имеется ряд штатных диагностик, включающий в себя:

- пояс Роговского для измерения полного разрядного тока (абсолютная чувствительность 192 кА/В);

- петлевой датчик, установленный около токопровода коллектора установки, для измерения производной полного тока (чувствительностью 3-1010 А/(В-с));

- контроль излучения в спектральном диапазоне выше 1 кэВ осуществлялся при помощи р-ьп диода марки РППД-11 за 7 мкм алюминиевым фильтром с временным разрешением не хуже 5 нс;

- Световые зонды-коллиматоры для определения средней на пролетной базе и мгновенной в точке наблюдения скорости потока. Световые коллиматоры представляют собой одну или две трубки длиной ~40 см и диаметром 1.1 см. На входе и выходе каждой трубки установлены коллимирующие диафрагмы диаметром 2 мм. Свет, попадающий в трубку, дополнительно диафрагмируется для снижения влияния отражений. Каждый канал коллиматора передаёт область ё ~ 3 мм из центра камеры. Выходящий свет с помощью световодов длиной ~15 м поступает на вход двух ФЭУ-30. В случае двойного коллиматора центры каналов разнесены на 1,6 см, так что по временной сдвижке между появлением сигналов с каждого канала можно достаточно точно измерить скорость на этом участке;

- Камера с щелевой разверткой К008 производства ЫАосошрапу [51]. Оптическая схема включает в себя объективы, установленные на диагностическом окне пролетной камеры и входе щелевой камеры К008, и упорядоченный световод, представляющий собой систему из нескольких плоских жил, на одном конце объединенных в квадратную сборку и с разветвленным противоположным концом. Оптическая система проецирует участок пролетной камеры на соединенный торец световода. Затем с помощью трех плоских жил изображение различных участков объекта передается на входную щель регистратора и разворачивается во времени. Жилы световода выбираются таким образом, чтобы регистрировать излучение из области на уровне центра диагностического окна, а также на уровнях на несколько сантиметров выше и ниже этого центра. Ширина поля зрения диагностики в горизонтальной плоскости (перпендикулярно оси камеры) составляет 9-10 см. Длительность разверток варьируется от 2 нс до 600 мкс. [52];

- Магнитные зонды для измерения различных компонент магнитного поля как вблизи области генерации осевого струйного выброса, так и в пролетной камере;

- многокадровый диагностический комплекс на основе ЭОП. Более подробно этот комплекс будет описан ниже.

С целью исследования плазменных потоков, генерируемых при пинчевании плазмы на оси, проведена модернизация камеры установки. На верхнем фланце основной разрядной камеры установки установлена диагностическая пролётная камера (рисунок 6). Камера состоит из трёх секций длиной 300 мм и диаметром 210 мм. В каждой секции пролётной камеры имеется набор диагностических патрубков, расположенных равномерно по диаметру в центральной плоскости, включая 4 патрубка диаметром 40 мм, расположенных под углом 90 градусов друг к другу. При этом центр областей наблюдения располагается на расстояниях 35, 65 и 95 см относительно плоскости анода. Также в экспериментах использовалась секция высотой 150 мм с увеличенным набором патрубков для магнитозондовых измерений, центр которых располагался на высоте 50 мм от плоскости патрубка.

Рис. 6. Схематичное изображение камеры ПФ и 3-х секционной пролётно-диагностической камеры с частью диагностик на ней.

1.2. Установка PF-1000U (Институт физики плазмы и лазерного

микросинтеза)

Установка PF-1000 представляет собой плазменный фокус Мейзеровского типа, показана на рисунке 7, а ее электродная система - на рисунке 8. Внутренний электрод установки (анод) - тонкостенный медный цилиндр диаметром 230 мм и высотой 460 мм, наружный электрод (катод) состоит из двенадцати 80-мм тонкостенных нержавеющих труб, равномерно расположенных по окружности радиусом 200 мм. Анод и катод разделены керамическим изолятором диаметром 230 мм и длиной 85 мм. Электродная система помещена в вакуумную камеру достаточно большого объема (140 см в диаметре и 250 см длиной), что позволяло исследовать динамику распространения потока на большие расстояния [47]. Источник питания представляет собой конденсаторную батарею, собранную на 264 конденсаторах ИК-40-5 (40 кВ, 40 нГн, 5 мкФ) с общей внутренней индуктивностью Lin не более 2.5 нГн. Диаметр коллектора установки - 3 метра. Минимальная внешняя индуктивность цепи установки - 8.9 нГн. Омическое сопротивление - около 2.6 мОм. Полная емкость источника питания - 1.332 мФ, максимальное зарядное напряжение - 40 кВ, максимальная запасаемая энергия -около 1 МДж, время нарастания тока до максимума - Т1/4 ~ 6 мкс. Основной рабочий газ - дейтерий при давлении до 3-4 Торр. Темп работы установки составляет ~1 пуск в 10 минут.

Рис 7. Фотография установки РЕ-1000и (Институт физики плазмы и лазерного

микросинтеза). [47]

Анод

X

Катод

Направление плазменного потока

Рис 8. Схема разрядной камеры установки РЕ-1000и [47].

1.3. Установка КПФ-4 «Феникс» (НПО "Сухумский физико-технический

институт")

Установка КПФ-4-ФЕНИКС ^тах = 1.8 МДж, Утах = 50 кВ) [53] (рисунок 9) представляет собой плазменный фокус с мейзеровской геометрией электродной системы. Электродная система состоит из двух коаксиальных электродов -медного цилиндрического анода диаметром 18.2 см и длиной рабочей части с изолятором 32.6 см, а также внешнего катодного электрода типа "беличье колесо", состоящего из 36-ти 10-мм медных штырей, расположенных на диаметре 30 см. Изолятор установки изготовлен из оксида алюминия (алунд). Наружный диаметр изолятора такой же, как у анодного электрода, рабочая длина до 10 см. Разрядная система размещена в вакуумном корпусе диаметром 109 см и расстоянием от торца анода до верхнего фланца 66 см, что позволяло использовать его в качестве пролетной камеры для исследования распространения плазменного потока на значительные расстояния [41].

Рис. 9. Установка КПФ-4 «Феникс»

Питающая батарея состоит из 480 конденсаторов ИМ-50-3. Конденсаторы разделены на секции по 6 элементов в каждой и 3-х электродного искрового разрядника. Энергоемкость модуля при максимальном зарядном напряжении 50 кВ составляет 22,5 кДж, т.е. в батарее можно аккумулировать при 50 кВ 1,8 МДж. При 37-38 кВ энергоемкость батареи 1 МДж. Упрощенная электрическая и конструктивная схема установки приведена на рисунке 10 .

КПФ-4. 1 - электроды разрядной системы, размещённые в разрядной камере (не показана), 2 - изолятор, 3 - фланцы коллектора, 4 - изоляция коллектора, 5 -кабельная линия, 6 - разрядники, С - конденсаторы. Центральный электрод -

анод.

Эксперименты выполнены при зарядном напряжении и0 = 18-20 кВ и энергии источника питания W =230 - 290 кДж, разрядный ток ~ 1.5 МА, время нарастания тока до максимального значения ~ 7мкс. Эксперименты выполнены с использованием в качестве рабочего газа водорода и аргона как при стационарном напуске, так и в режиме импульсной инжекции.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Харрасов Айрат Мухаметович, 2024 год

- /

- 1-- 1 3

- 1

-

1 1 1 2 0 1 1 2 А 1 1 6 1 £ 1 1 1 10 1 ■ 1 1 1 2 14 16 1 1 18 2 ■ I ■ 1 0 22 24

Рис. 81. Осциллограмма сигналов производной тока (1), светового коллиматора (2) и длительности экспозиции спектрометра (3).

Характерный размер потока (несколько сантиметров) оценен из длительности сигнала светового коллиматора с учетом скорости потока в точке

наблюдения, определенной из показаний двойного коллиматора на расстоянии 60 см от торца анода ( ~ 4 -106 см/с).

В процессе кампании схема диагностики изменялась, что позволило произвести измерения на расстояниях до 72 см от плоскости анода. На рисунке 82 представлены результаты измерения мгновенных скоростей плазменного потока на различных расстояниях от места генерации.

Рис. 82 Экспериментальная зависимость скорости потока от пройденного расстояния в фоновом газе при экспериментах со стационарным напуском дейтерия и её аппроксимация экспоненциальной кривой.

Эксперименты, проведённые со стационарным напуском неона в камеру, оказались малоуспешными: плохо выраженная «особенность» на производной тока не позволила определить момент генерации плазменного потока. Тем не менее, были измерены мгновенные скорости плазменного потока на расстояниях 25 и 45 см от поверхности анода, которые значительно ниже по сравнению с разрядами в дейтерии (рисунок 83).

Рис. 83 Экспериментальные зависимости скорости потока от пройденного расстояния в фоновом газе в дейтерии (синие ромбы) и неоне (красные квадраты).

В серии разрядов со смесью дейтерия и гелия обнаружилось, что скорости потока практически не меняются. Т.е. при смене качественного, но сохранении массового состава газа картина торможения потока остаётся неизменной (рисунок 84).

Рис. 84 Экспериментальные зависимости скорости потока от пройденного расстояния в фоновом газе в дейтерии (синие ромбы) и смеси дейтерия с гелием

[ 90%/10%] (красные квадраты).

Во второй фазе экспериментов исследовалась динамика плазменного потока при импульсной инжекции рабочего газа. Напуск производился через клапан в центре анода по движению плазменного потока. В исследованиях велись работы на 3 рабочих газах: 02, Не, Ые. Во всех экспериментах разряд осуществлялся при предварительном стационарном заполнении камеры дейтерием под давлением 0.91.4 Торр. Сгенерированный плазменный поток распространялся в смеси дейтерия и газа, напущенного по оси системы. Снижение начальной скорости потока по сравнению со стационарным напуском можно объяснить тем, что за счёт импульсного напуска увеличивается плотность фонового газа, в которой распространяется плазменный поток (рисунок 85).

Рис. 85 Экспериментальные зависимости скорости потока от пройденного расстояния в фоновом газе при стационарном напуске дейтерия (синие ромбы) и с инжекцией по оси системы дейтерия (красные квадраты) и неона (зелёные

треугольники).

Аппроксимация экспериментальных точек позволила вывести аналитическую формулу торможения потока:

V = Уо-е('х/хо, где ¥0 - скорость потока в момент генерации, х0 - расстояние, на котором скорость потока падает в е раз. Полученный результат близок к тому, что наблюдалось на установке ПФ-3. В таблице 2 приведены результаты аппроксимации по всем экспериментальным условиям.

Таблица 2. Начальная скорость и длина торможения_

Экспериментальные условия Vо, 106 см/с 10, ст

Стационарный напуск D2 (0,9 Торр) 38.3 26.3

Стационар D2+He|~10%l 22.86 41.7

Стационар № 5.5 166.7

Б2+Импульсный напуск (Не[50%1+Ке[50%1) 20.3 23.8

Э2+Импульсный напуск Э2 15.6 34.5

D2+Импульсный напуск Не(100%) 20.4 28.57

D2+Импульсный напуск №(100%) 19.7 27

Из приведённых данных видно, что скорость потока во всех случаях, кроме разрядов со стационарным напуском чистого неона, высока (1.6-3.8-10 см/с), что хорошо соответствует скорости струйных выбросов молодых звездных объектов.

При движении потока его участки с различной светимостью последовательно проходят мимо оптического коллиматора, регистрирующего излучение из определённой области. Фактически это означает «сканирование» интенсивности свечения объекта коллиматором. Зная скорость его движения, можно с определенной степенью точности сопоставить результат сканирования изображения объекта, полученного при помощи оптической кадровой камеры, и форму сигнала коллиматора.

На рисунке 86 приведена кадровая ЭОП-фотография плазменного потока с центром кадра 41,5 см от поверхности анода. Произведено сканирование яркости изображения в предположении скорости движения потока вдоль оси установки 4.5х106 см/с, что близко к скорости, измеренной по задержке сигналов световых коллиматоров при прохождении потоком участка между 35 и 37 см - 5.8 х106 см/с. Некоторое расхождение значений скорости может быть объяснено различием областей регистрации оптической камеры и коллиматора и торможением потока по мере его распространения вдоль оси, а также погрешностью измерений.

Рис. 86 Сигнал магнитного зонда (пунктирная линия), светового коллиматора (сплошная линия) и результат сканирования яркости кадрового изображения потока (штрих-пунктирная линия) (а), представленного на рисунке

(б) (движение потока справа налево).

Из рисунка 86 следует, что сигнал магнитного зонда начинается после прохождения фронта потока положения магнитного зонда, а момент быстрого нарастания и последующего длительного существования максимального значения магнитного поля хорошо соответствуют прохождению положения зонда керном плазменного потока. Данное поведение магнитного поля согласуется с сформулированной моделью [79]. Согласно этой модели, плазменный поток

представляет собой плотное ядро, по которому протекает осевой ток, создающий удерживающее тороидальное магнитное поле. При распространении этого ядра в фоновой плазме возникает ударная волна, в которую вытекает часть массы, формирующая среду для протекания обратных токов замыкания, причем «растекание» этих токов может происходить не однородно, а в виде отдельных токовых каналов. В случае наличия сильно излучающего вещества (при импульсной инжекции) эти токи также хорошо проявляются на фоне слабо излучающего водорода. Последнее обстоятельство отражается на сигналах магнитного зонда, поскольку они сильно зависят от положения зонда относительно токовых каналов.

6.3. Эксперименты на установке КПФ-4 «Феникс».

Эксперименты выполнены при зарядном напряжении Ц0 = 18-20 кВ и энергии источника питания W = 230-290 кДж, разрядный ток ~1.5 МА, время нарастания тока до максимального значения ~7 мкс. Эксперименты выполнены с использованием в качестве рабочего газа водорода и аргона как при стационарном напуске, так и в режиме импульсной инжекции [54].

Поиск согласованных режимов для геометрии разрядной системы установки КПФ-4 показал, что при стационарном напуске оптимальные режимы реализуются при давлении 6-10 Торр для водорода, 1-2 Торр для аргона. Импульсный напуск осуществлялся при давлении в подклапанном объеме 1-3 атм. и при оптимальных задержках между открытием клапана и инициированием разряда. При этом создавалось профилированное распределение давления в камере: так в приизоляторной зоне реализовывались оптимальные условия по давлению для пробоя разряда, а в области генерации и распространения потока давление было значительно меньше. Подобная постановка эксперимента моделирует условия генерации и распространения плазменных потоков в астрофизических объектах.

Создаваемой профилированное давление в камере измерялось системой

датчиков, расположение которых показано на рисунке 87. Координаты датчиков Ъ , измеренные от торца изолятора: D1 = 1 см, D2 = 21 см, Dз = 47 см, D4 = 74 см. Координата z = 32 соответствует торцу анода.

Рис. 87. Схема измерения давления в эксперименте с инжекцией газа в межэлектродный промежуток. D1—D4- электретные датчики, D1', В3'-

электродинамические датчики.

На рисунке 88 приведены сигналы датчиков давления. Полученные данные помогли подобрать задержку инициации разряда относительно открытия клапана. Примерно через 5 мс после открытия клапана в прииозоляторной зоне (датчики В1-Оз) создаются оптимальные условия для инициации разряда, в то время как в области распространения потока рабочего газа практически нет ( датчик D4).

Рис. 88. Сигналы датчиков давления в рабочей камере после открытия

клапана.

Одним из основных диагностических средств, применявшихся в экспериментах, являлись двойные световые коллиматоры, располагавшиеся на расстояниях 16 см, 22 см, 28 см, 34 см и 44 см от поверхности анода. Схема эксперимента представлена на рисунке 89.

Рис. 89. Схема эксперимента на установке КПФ-4-ФЕНИКС (показано диаметральное сечение): 1 - вакуумная камера; 2 - анод; 3 - катод; 4 - изолятор; 5 - диагностические окна; 6 - патрубок вакуумной откачки; 7 - разрядники; С -емкости батареи установки; ЯС - пояс Роговского; 8 - магнитный зонд; 9 -вакуумный ввод для магнитного зонда, электрически изолированный от камеры установки (керамическая трубка); 10 - оптические коллиматоры, расположенные на высотах 160 мм, 220 мм, 280 мм, 340 мм и 440 мм над поверхностью анодного электрода. Схематически показаны положения ТПО при ее сжатии к оси установки и образование пинча, а также область распространения плазменного потока вдоль оси установки. [54]

На рисунке 90 приведены осциллограммы сигналов световых коллиматоров, полученных в разрядах с различным способом напуска аргона в рабочую камеру. Форма сигналов коллиматоров при стационарном напуске свидетельствует о сложной структуре потока: наблюдаются несколько пиков интенсивности, соответствующих отдельным плазменным сгусткам (рисунок 90 а). Также перед приходом основной струи часто наблюдается плавное повышение интенсивности излучения. Данное явление можно объяснить как отражениями света приближающегося потока от стенок камеры, так и возбуждением и ионизацией фонового газа излучением плазменной струи.

В экспериментах с импульсным напуском рабочего газа производилась инжекция аргона в заранее откаченную камеру перед каждым разрядом. Интенсивность излучения в режиме с импульсным напуском газа на порядок величины ниже, чем в режиме со стационарным напуском, однако световые сигналы имеют более крутой фронт и одно- или двухпиковую структуру (рисунок 90б).

Рис. 90. Примеры осциллограмм оптических коллиматоров для стационарного напуска (а) и импульсного напуска (б). Рабочий газ аргон.

На рисунке 91 приведены результаты измерения скорости потока на различных расстояниях от области генерации в Аг и водороде. Измеренные

скорости хорошо аппроксимируются зависимостью V = У0 ехр (- г/Ь), где V -начальная скорость потока, Ь - длина торможения (расстояние, на котором скорость уменьшается в е раз). Из графиков на рисунке 91 следует, что скорости при разрядах в аргоне и водороде отличаются незначительно (приблизительно в 1.5 раза), несмотря на сильное различие в массе газа. В соответствии с полученными зависимостями начальная скорость находится в районе (3-5)-10 см/с. Характер торможения потока также идентичен для обоих газов с незначительным различием в длине торможения.

15 20 25 30 35 40 45

Ъ (см)

Рис. 91. Зависимость скорости плазменного потока от расстояния.

Обнаружено, что в случае импульсной инжекции аргона плазменный поток на некотором расстоянии от места генерации перестаёт тормозиться и его средняя скорость остаётся постоянной. В частности, для разряда, приведенного на рисунке 91, на высоте 160 мм зарегистрирована скорость 1.26-10 см/с, что несколько ниже скорости, характерной для стационарного напуска, а начиная с уровня 220 мм скорость практически не изменяется (примерно 10 см/с). Обнаруженный эффект можно объяснить результатом взаимодействия плазменного потока с фоновым газом. При импульсном напуске газ перед разрядом заполняет только часть

камеры, так что на начальном этапе поток распространяется в газе с плотностью, которая может даже превышать давление в стационарном случае. Однако из-за профилированного газового распределения плотность постепенно уменьшается по мере удаления от анода и при достижении определенного расстояния плазменный поток движется в разреженной среде практически без торможения.

В случае водорода не удалось полностью согласовать систему при импульсном напуске. Массы напускаемого газа недостаточно для организации качественного разряда. Поэтому оптимальный режим достигался путем постепенного увеличения давления в камере в результате последовательных импульсных напусков. Фактически это означает, что исследования были выполнены в режиме комбинированного напуска: каждый последующий разряд проводился с импульсной инжекцией газа на фоне некоторого стационарного наполнения, сформировавшегося в результате предыдущих разрядов. Плазменный поток в данной серии экспериментов генерировался со скоростями, сравнимыми со стационарным напуском газа. Однако длина торможения несколько больше, чем при стационарном напуске из-за меньшей плотности фонового газа, особенно на больших расстояниях. Наблюдать эффект распространения потока водородной плазмы без торможения, в отличие от экспериментов с аргоном, не удалось из-за заполнения газом всей камеры при предыдущих напусках.

6.4. Выводы.

1) Проведены эксперименты по исследованию динамики и структуры плазменных потоков при распространении в фоновой среде переменной плотности.

2) Проанализировано торможение плазменных потоков на установках PF-1000U (Институт физики плазмы и лазерного микросинтеза, Польша) и КПФ-4 "Феникс" (ГНПО "СФТИ", Республика Абхазия) в условиях профилированных газовых распределений. При переходе плазменного потока в область пониженного давления плазменный поток практически не

тормозится. Режимы с импульсной инжекцией газа характеризуются более резким фронтом потока.

Заключение

В качестве основных результатов, полученных в ходе выполнения диссертационной работы, можно отметить следующее.

Модернизирован диагностический комплекс на основе электронно-оптических преобразователей. Сконструирован новый корпус для ЭОП. Новая конструкция существенно компактнее предыдущей, позволяет легко заменять оптику и фокусироваться на различные расстояния до регистрируемого объекта. Также неоспоримым преимуществом подобной конструкции является возможность расширения её динамического диапазона за счёт установки фильтров. На основе нового конструктива собран комплекс многокадровой регистрации, позволяющий вести съёмку с одного ракурса. Это повысило определённость в интерпретацию результатов. Проведены экспериментальные исследования динамики и структуры ТПО ПФ разряда на различных газах. Показано формирование компактной оболочки в аргоне и неоне. Спиралевидная волоконная структура оболочки на заключительных стадиях сжатия может приводить к возникновению продольного (осевого) магнитного поля. Обнаружено, что на установке типа Филиппова в разрядах в чистом водороде и дейтерии не формируется компактной ТПО. Экспериментально показано, что добавка ксенона при разрядах в водороде или дейтерии способствует симметризации разряда на начальной стадии и формированию более компактной ТПО в стадии формирования пинча.

Исследована финальная стадия развития ПФ разряда от образования пинча до его разрушения на установках ПФ-3 и ИСПФ. На стадии развития МГД неустойчивостей пинча зарегистрированы плазменные образования, распространяющиеся вдоль оси системы. Оценена начальная скорость плазмоидов (0,8-1,3-10 см/с), которая превышает скорость поднятия ТПО под действие пондеромоторных сил (-0,5-10 см/с). Впервые показано наличие двух выраженных компактных областей, одна из которых расположена в верхней части ТПО и ассоциируется как область генерации плазмоидов. Показана сложная структура зарегистрированных плазмоидов и возможность практически

одновременной генерации нескольких плазмоидов. Образовавшиеся плазмоиды движутся в фоновой плазме со сверхзвуковой скоростью, что приводит к формированию ударной волны. Морфология генерируемых образований имеет хорошую корреляцию со структурой плазменных потоков на больших расстояниях от анода.

Найдены режимы, в которых плазменные потоки сохраняют свою компактность на всей длине пролета. Морфология головной части потока хорошо соответствует морфологии реального астрофизического джета. В № и Аг фронт потока имеет конусообразную форму, фронт потока структурирован. В водороде и дейтерии поток имеет более однородную структуру, нет ярко выраженных образований, фронт значительно более пологий. Добавление даже в малом количестве неона в гелиевую плазму оказывает значительное влияние, как на фронт плазменного потока, так и на структуру внутри него: фронт потока из пологого превращается в конусовидный, в потоке отчетливо видны структурные неоднородности. Наблюдаемая «кружевная» структура аналогична пенистой структуре в объектах Хербига-Аро, что может указывать на общие механизмы их образования.

Методом фотографирования плазменного потока с торца камеры оценена скорость вращения плазменного потока при его распространении в фоновом газе (Юорг~(0.5-3)-106 рад/с). Полученные результаты находятся в соответствии с МГД теорией струйных выбросов, что является весомым аргументом, подтверждающим возможность моделирования струйных выбросов из молодых звезд на установках ПФ.

Проанализировано торможение плазменных потоков на установках КПФ-4 "Феникс" и PF-1000U в условиях профилированных газовых распределений. Показано, что при переходе плазменного потока в область пониженного давления он практически не тормозится. Режимы с импульсной инжекцией газа на оси системы характеризуются меньшими начальными скоростями.

Благодарности

Автор выражает глубокую благодарность В. И. Краузу за научное руководство, консультации и ценные замечания, а также благодарит его за постоянное внимание и неоценимую помощь, оказываемые на всех этапах работы над темой диссертации. Также автор благодарит В. Я. Никулина за внимание, проявленное к теме диссертации, и стимулирование интереса к проблемам и задачам, вошедшим в настоящую диссертацию.

Автор искренне признателен соавторам работ, легших в основу диссертации: А.Н. Мокееву, К. Н. Митрофанову, С.А. Данько, С. С. Ананьеву, И. В. Ильичеву, И. Ю. Калашникову, В. С. Бескину С. А. Ламзину и А. В. Додину за тесное сотрудничество и плодотворные обсуждения, В. В. Мялтону и Ю. В. Виноградовой за помощь в проведении экспериментов.

Автор выражает благодарность Д.А. Войтенко и коллективу установки КПФ-4, а также М. Падух и коллективу установки РЕ-1000 за плодотворное сотрудничество в проведении совместных экспериментов.

Автор выражает особую благодарность В. П. Виноградову за всестороннюю помощь в разработке диагностических методик и консультации в ходе исследований.

Работа проведена в рамках выполнения государственного задания НИЦ «Курчатовский институт»

Список литературы

1. Л.А.Арцимович, А.М.Андрианов, Е.И.Доброхотов, С.Ю.Лукьянов, И.М.Подгорный, В.И.Синицин, Н.В.Филиппов. Исследование импульсных разрядов с большой силой тока // Атомная энергия. - 1956. - Т.3. - С. 78-81

2. Л.А.Арцимович, А.М.Андрианов, Е.И.Доброхотов, С.Ю.Лукьянов, И.М.Подгорный, В.И.Синицин, Н.В.Филиппов Жесткое излучение импульсных разрядов // Атомная энергия. - 1956, Т.3. - С. 84-88

3. Н.В.Филиппов, Т.И.Филиппова, В.П.Виноградов. Плотная высокотемпературная плазма в области нецилиндрической кумуляции Z-пинча // Nuclear Fusion: Supplement, Part 2. - 1962. - P. 577-587

4. Mather J.W. Formation of a High-Density Deuterium Plasma Focus in a Coaxial Gun Device // Bull.Am.Phys.Soc. - 1964. - Ser.II. - V.9. - N3. - P.339

5. N.V.Filippov, T.I.Filippova, I.V.Khutoretskaia, V.V.Mialton, V.P.Vinogradov Megajoule scale plasma focus as efficient X-ray source // Physics Letters. - 1996. - A 211. - P. 168-171

6. A.V.Oginov, M.A.Karakin, V.I.Krauz, V.V.Myalton, V.P.Vinogradov, A.E.Gurey, V.Ya.Nikulin, A.A.Tikhomirov, Study of the Dynamics and Structure of Plasma-Current Sheath of Plasma Focus Discharge // BEAMS'04, Proc. of the 15th Int. Conf. on High-Power Particle Beams (Saint-Petersburg, Russia, July 1823, 2004). Editors: V.Engelko, V.Glukhikh, G.Mesyats, V.Smirnov, Saint-Petersburg, D.E.Efremov Institute. - 2005. - P. 746-749

7. Грибков В.А., Филиппов Н.В. История развития и последние достижения в исследованиях по плазменному фокусу: Препринт/ ФИ АН СССР, № 94.-Москва, 1979.

8. Бурцев В.А., Грибков В.А., Филиппова Т.И. Высокотемпературные пинче-вые образования. // Итоги науки и техники. Физика плазмы. - 1981. - Т.2. -С.80-137.

9. Филиппов Н.В. Обзор экспериментальных работ, выполненных в ИАЭ им. И.В. Курчатова, по исследованию плазменного фокуса. // Физика плазмы. -1983. - Т.9, вып. I. - С.25-44.

10.A. Bernard, H. Bruzzone, P. Choi, H. Chacqui, V. Gribkov, J. E. Herrera, K. Hirano, A. Krejci, Sing Lee, C. Luo, F. Mezzetti, M. Sadowski, H. Schmidt, K. Ware, C. S. Wong, V. Zoita Scientific status of plasma focus research // Journal of the Moscow Phys. Soc. - 1998. - V.8. - P. 1-93

11.Krauz V. Progress in plasma focus research and applications. Plasma Physics and Controlled Fusion. - 2006. - V. 48. - P. B221-B229

12.В.И. Крауз Плазменный фокус // «Энциклопедия низкотемпературной плазмы», Гл. ред. серии В.Е. Фортов. Серия Б. «Справочные приложения, базы и банки данных». Тематический том IX. - 2. «Высокоэнергетичная плазмоди-намика». Отв. ред. А.С. Кингсеп. Москва, ЯНУС-К. - 2007. - С. 152-195

13.S. Auluck, P. Kubes, M. Paduch, M. J. Sadowski, V. I. Krauz, S. Lee, L. Soto, M. Scholz, R. Miklaszewski, H. Schmidt, A. Blagoev, M. Samuelli, Y. S. Seng, S. V. Springham, A. Talebitaher, C. Pavez, M. Akel, S. L. Yap, R. Verma, K Kolacek, P. L. Choon Keat, R. S. Rawat, A. Abdou, G. Zhang and T. Laas Update on the Scientific Status of the Plasma Focus // Plasma. - 2021. - V4. - P. 450-669

14.MJ Sadowski, V.A. Gribkov, P. Kubes, K. Malinowski, E. Skladnik-Sadowska, M. Scholz, A. Tsarenko, J. Zebrowski Application of intense plasma-ion streams emitted from powerful PF-type discharges for material engineering // Physica Scripta. - 2006. - V. 123. - P. 66

15.Rawat R.S. High energy density pulsed plasmas in plasma focus: novel plasma processing tool for nanophase hard magnetic material synthesis // Nanoscience and Nanotechnology Letters. - 2012. - V. 4. - P. 251-274

16.Borovitskaya I. V., Nikulin V. Ya., Bondarenko G. G., Mikhailova A. B., Silin P. V., Gaidar A. I., Paramonova V. V., Peregudova E. N. Effect of pulsed nitrogen plasma and nitrogen ion fluxes on the structure and mechanical properties of vanadium // Russian Metallurgy (Metally). - 2018. - I. 3. - P. 266-275

17.L.Soto; C. Pavez; J. Moreno; M. J. Inestrosa-Izurieta; F. Veloso; G. Gutiérrez; J. Vergara; A. Clausse; H. Bruzzone; F. Castillo; L. F. Delgado-Aparicio Characterization of the axial plasma shock in a table top plasma focus after the pinch and

its possible application to testing materials for fusion reactors // Phys. Plasmas. -2014. - V. 21. - P. 122703

18.Herbig G H The spectrum of the nebulosity surrounding T Tauri // Astrophys. J. -1950. - V. 111. - P. 11-14

19. Haro G Faint stars with strong emission in an around the Orion nebula // Astron. J. - 1950. - V. 55. - P. 72-73

20.Blondin J M, Fryxell B A, Konigl A. The structure and evolution of radiatively cooling jets // Astrophys. J. - 1990. - V. 360. - P. 370-386

21.Stone J. M., Norman M.L. Numerical simulation of protostellar jets with nonequilibrium cooling // Astrophys. J. - 1993. - V. 413. - P. 210-220

22.Hansen E.C., Frank A., Hartigan P. Magnetohydrodynamic effects on pulsed young stellar object jets. I. 2.5d simulations // Astrophys. J. - 2015. - V. 800. - P. 41-51

23.Kajdic P. and Raga A. C. Numerical Simulations of HH 555 // Astrophys. J. -2007. - V. 670. - P. 1173-1177

24.Ryutov D., Drake R.P., Kane J., Liang E., Remington B.A., and Wood-Vasey W.M. Similarity Criteria for the Laboratory Simulation of Supernova Hydrodynamics // Astrophys. J. - 1999. - V. 518. - P. 821-832

25.Remington B. A., Drake R. P., Ryutov D. D. Experimental astrophysics with high power lasers and Z pinches // Rev. Mod. Phys. - 2006. - V. 78. - P. 755-807

26.Logory L.M., Miller P.E., Stry P.E. Nova high-speed jet experiments // Astrophys. J. Suppl. - 2000. - V. 127. - P. 423-428

27.D. R. Farley, K. G. Estabrook, S. G. Glendinning, S. H. Glenzer, B. A. Remington, K. Shigemori, J. M. Stone, R. J. Wallace, G. B. Zimmerman, and J. A. Harte Radiative jet experiments of astrophysical interest using intense lasers // Phys. Rev. Lett. - 1999. - V. 83. - P. 1982-1985

28.P. Hartigan , J. M. Foster, B. H. Wilde, R. F. Coker, P. A. Rosen, J. F. Hansen, B. E. Blue, R. J. R. Williams, R. Carver, A. Frank laboratory experiments, numerical simulations, and astronomical observations of deflected supersonic jets: application to HH 110 // Astrophys. J. - 2009. - V. 705. - P. 1073-1094

29.B. Albertazzi, A. Ciardi, M. Nakatsutsumi, T. Vinci, J. Béard, R. Bonito, J. Billette, M. Borghesi, Z. Burkley, S. N. Chen, T. E. Cowan, T. Herrmannsdorfer, D. P. Higginson, F. Kroll, S. A. Pikuz, K. Naughton, L. Romagnani, C. Riconda, G. Revet, R. Riquier, H.-P. Schlenvoigt, I. Yu. Skobelev, A.Ya. Faenov, A. Solo-viev, M. Huarte-Espinosa, A. Frank, O. Portugall, H. Pépin, J. Fuchs Laboratory formation of a scaled protostellar jet by coaligned poloidal magnetic field // Science. - 2014. - V. 346. - P. 325-328

30.Беляев В.С., Бисноватый-Коган Г.С., Громов А.И., Загреев Б.В., Лобанов А.В., Матафонов А.П., Моисеенко С.Г., Торопина О.Д. Численное моделирование замагниченных астрофизических джетов и сравнение с лабораторным экспериментом // Астрономический журнал. - 2018. - Т. 95. - С. 171192

31.S.V. Lebedev, J.P. Chittenden, F.N. Beg, S.N. Bland, A. Ciardi, D. Ampleford, S. Hughes, M.G. Haines, A. Frank, E.G. Blackman, T. Gardiner Laboratory Astrophysics and Collimated Stellar Outflows: The Production of Radiatively Cooled Hypersonic Plasma Jets // Astrophys. J. - 2002. - V. 564. - P. 113-119

32.Е. П. Курбатов, Д. В. Бисикало, М. В. Стародубцев, А. Чиарди, Ж. Фукс, А. А. Соловьев, К. Ф. Бурдонов, Г. Реве, С. Чен Сравнение безразмерных параметров в астрофизических приложениях МГД и лабораторном эксперименте // Астрономический журнал. - 2018. - Т. 95. - С. 509 -518

33.М.Е. Гущин, С.В.Коробков, В.А.Терехин, А.В.Стриковский, В.И. Гундорин, И.Ю. Зудин, Н.А.Айдакина, А.С.Николенко. Эксперименты по моделированию динамики плотного плазменного облака, расширяющегося в замагни-ченную фоновую плазму, на крупномасштабном стенде "Крот" // Письма в ЖЭТФ. - Т. 108. - С. 416 - 421

34. Ю. П. Захаров, А. Г. Пономаренко, В. Н. Тищенко, В. М. Антонов, А. В. Мелехов, В. Г. Посух, П. А. Прокопов, В. А. Терехин Генерация сгустков лазерной плазмы с высокой эффективностью концентрации энергии для лабораторного моделирования бесстолкновительных ударных волн в замагни-

ченной космической плазме // Квантовая электроника. - 2016. - Т. 46. - С. 399-405

35. Lerner E. J. Magnetic self-compression in laboratory plasmas, quasars and radio galaxies. Part I // Laser and Particle Beams. - 1986. - V. 4. - P. 193-213

36. Pouzo J O , Milanese M.M. Applications of the dense plasma focus to nuclear fusion and plasma astrophysics // IEEE Transactions on Plasma Science. - 2003. - V.31. - P. 1237-1242

37.D.Mourenas, J.Vierne, F.Simonet, V.I.Krauz, S.A.Nikulin, V.V.Myalton, M.A.Karakin Laboratory and computer simulations of super-Alfvenic shocks in a weakly ionized medium // Physics of Plasmas. - 2003. - V.10. - P. 605-613

38.V. Krauz, V. Myalton, V. Vinogradov, E. Velikhov, S. Ananyev, Yu. Vinogrado-va, S. Dan'ko, Yu. Kalinin, G. Kanaev, K. Mitrofanov, A. Mokeev, A. Nashilevsky, V. Nikulin, A. Pastukhov, G. Remnev, A. Stepanenko, A. Kharra-sov Progress in Plasma Focus Research at the Kurchatov Institute // Physica Scripta. - 2014. - T. 161. - P. 014036

39.V. Krauz, V. Myalton, V. Vinogradov, E. Velikhov, S. Ananyev, S. Dan'ko, Yu. Kalinin, A. Kharrasov, K. Mitrofanov, Yu. Vinogradova // Adaptation of plasma focus type facilities for laboratory simulation of astrophysical jets. // 42nd EPS Conference on Plasma Physics, Lisbon, Portugal, 22 - 26 June 2015. - V. 39E. -P.4.401

40.В.С. Бескин, В.И. Крауз, С. А. Ламзин Лабораторное моделирование струйных выбросов из молодых звёзд на установках с плазменным фокусом // УФН. - 2021. - Т.193. - №.4. - С. 345-31

41.Крауз В.И., Войтенко Д.А., Митрофанов К.Н., Мялтон В.В., Аршба Р.М., Астапенко Г.И., Марколия А.И., Тимошенко А.П. Исследование параметров плазменных потоков и их распространения в фоновой плазме в установках типа «плазменный фокус» с различной конфигурацией разрядной системы. // ВАНТ. Сер. Термоядерный синтез. - 2015. - Т.38. - №.2. - С. 19-31

42.E. Skladnik-Sadowska; S. A. Dan'ko; A. M. Kharrasov; V. I. Krauz; R. Kwiat-kowski; M. Paduch; M. J. Sadowski; D. R. Zaloga; E. Zielinska Influence of gas

conditions on parameters of plasma jets generated in the PF-1000U plasma-focus facility // Phys. Plasmas. - 2018. - V.25. - P. 082715

43.Полухин С.Н., Джаманкулов А.М., Гурей А.Е., Никулин В.Я., Перегудова Е.Н., Силин П.В. Измерение лазерно-оптическим методом скорости плазменных струй, генерируемых в килоджоульном плазменном фокусе для различных газов. // Физика плазмы. - 2016. - Т.42. - С. 1080-1086

44. Ананьев С. С., Данько С. А., Калинин Ю. Г. Спектроскопический комплекс для регистрации временной зависимости параметров плазменных струй на установке ПФ-3 // Приборы и техника эксперимента. - 2016. - № 6. - С. 3743

45.Ананьев С.С., Данько С.А., Мялтон В.В., Жужунашвили А.И., Калинин Ю.Г., Крауз В.И., Ладыгина М.С., Марченко А.К. Спектроскопические измерения параметров гелиевых плазменных струй, генерируемых плазменным фокусом установки ПФ-3 // Физика плазмы. - 2016. - Т. 42. - С. 282290

46.Ананьев С.С., Велихов Е.П., Данько С.А., Жужунашвили А.И., Калинин Ю.Г., Крауз В.И., Мялтон В.В. Параметры плазменных струй, истекающих из плазменного фокуса, в экспериментах на установке ПФ-3 // ВАНТ. Сер. Термоядерный синтез. - 2016. - Т. 39. - №2. - С. 58-68

47.E. Skladnik-Sadowska; S. A. Dan'ko; R. Kwiatkowski; M. J. Sadowski; D. R. Zaloga; M. Paduch; E. Zielinska; A. M. Kharrasov; V. I. Krauz Optical emission spectroscopy of deuterium and helium plasma jets emitted from plasma focus discharges at the PF-1000U facility // Phys. Plasmas. - 2016. - V.23. - P. 122902

48.Митрофанов К.Н., Крауз В.И., Мялтон В.В., Велихов Е.П., Виноградов В.П., Виноградова Ю.В. Исследование распределения магнитного поля в плазменном потоке, генерируемом плазмофокусным разрядом // ЖЭТФ. - 2014. - Т. 146. - С. 1035-1050

49.Крауз В.И., Митрофанов К.Н., Мялтон В.В., Виноградов В.П., Виноградова Ю.В., Грабовский Е.В., Зукакишвили Г.Г., Койдан В.С., Мокеев А.Н. Маг-

нитозондовые исследования токовой оболочки на установке ПФ-3 // Физика плазмы. - 2010. - Т. 36. - С. 997-1012

50.Виноградов В.П., Крауз В.И., Мокеев А.Н., Мялтон В.В., Харрасов А.М. Исследование динамики плазменной оболочки плазмофокусного разряда в различных газах // Физика плазмы. - 2016. - Т. 42. - С. 1033-1045

51.Шр:/А№№^Ы£осотрапу.сот

52.Крауз В.И., Митрофанов К.Н., А. М. Харрасов, Ильичев И.В., Мялтон В.В., Ананьев С.С., Бескин В.С. Лабораторное моделирование вращения джетов из молодых звездных объектов при исследовании азимутальной структуры осевого струйного выброса на установке ПФ-3 // Астрономический журнал.

- 2021. Т. 98. - С. 29-49

53.Андреещев Е.А., Войтенко Д.А., Крауз В.И., Марколия А.И., Матвеев Ю.В., Решетняк Н.Г., Хаутиев Э.Ю. Исследование динамики токово-плазменной оболочки на плазмофокусной установке КПФ-4 - Феникс // Физика плазмы.

- 2007. - Т.33. - С. 247-256

54.Войтенко Д.А., Ананьев С.С., Астапенко Г.И., Басилая А.Д. , Марколия М, Митрофанов К.Н., Мялтон В. В., Тимошенко А.П., Харрасов А.М., Крауз В.И. Исследование плазменных потоков, генерируемых в плазмофокусном разряде, при различных режимах напуска рабочего газа // Физика плазмы. -2017. - Т. 43. - С. 967-982

55.Мокеев А.Н. Экспериментальное исследование динамики плазменной оболочки в 7-пинчах. Диссертация на соискание учёной степени кандидата физико-математических наук. Москва. 1998

56.Виноградов В.П., Каракин М.А., Крауз В.И., Мокеев А.Н., Мялтон В.В., Смирнов В.П., Фортов В.Е., Хаутиев Э.Ю. Динамика высокотемпературного пинча в присутствии конденсированной дисперсной фазы // Физика плазмы. - 2006. - Т.32. - С. 699-713

57.Харрасов А.М., Мялтон В.В., Крауз В.И. Система многокадровой регистрации быстропротекающих процессов в плазменном фокусе на основе элек-

тронно-оптических преобразователей // ВАНТ. Сер. Термоядерный синтез. - 2023. - Т. 46. - №. 4. - С. 101—107

58. Krauz V.I., Mitrofanov K.N., Scholz M., Paduch M., Kubes P., Karpinski L., Zielinska E. Experimental evidence of existence of the axial magnetic field in a plasma focus // EPL. - 2012. - V. 98. - №. 4. - P. 45001

59. Данько С.А., Митрофанов К.Н., Крауз В.И., Мялтон В.В., Жужунашвили А.И., Виноградов В.П., Харрасов А.М., Ананьев С.С., Виноградова Ю.В., Калинин Ю.Г. Исследование мягкого рентгеновского излучения при имплозии многопроволочных сборок в условиях плазмофокусного разряда на установке ПФ-3 // Физика плазмы. - 2015. - Т. 41. - С. 955-968

60.Митрофанов К.Н., Крауз В.И., Мялтон В.В., Виноградов В.П., Виноградова Ю.В., Грабовский Е.В., Данько С.А., Зеленин А.А., Медовщиков С.Ф., Мок-еев А.Н. Исследование имплозии многопроволочных сборок на установке ПФ-3 // Физика плазмы. - 2014. - Т. 40. - С. 134-159

61.Krauz V.I., Myalton V.V., Vinogradov V.P., Vinogradova Yu.V. // X-ray radiation of plasma focus discharge on PF-3 facility // 34th EPS Conference on Plasma Phys. 2007. - Vol.31F. - P.1.021.

62.Krauz V.I., Mitrofanov K.N., Myalton V.V. , Grabovski E.V., Koidan V.S., Vinogradov V.P., Vinogradova Yu.V. and Zukakishvili G.G. Dynamics of the current distribution in a discharge of the PF-3 Plasma focus facility // IEEE Transactions on Plasma Science. - 2010. - V.38. - P. 92-99

63.Khautiev E.Yu., Krauz V.I., Vikhrev V.V., Fadeev V.M.// Proc. XXIV ICPIG. -1999. - V.V. - P.89

64.Крауз В.И., Митрофанов К.Н., Мялтон В.В., Виноградов В.П., Виноградова Ю.В., Грабовский Е.В., Койдан В.С. Динамика структуры токонесущей плазменной оболочки плазмофокусного разряда // Физика плазмы. - 2011. -Т. 37. - С. 797-810

65.Брагинский С.И., Мигдал А.Б. Процессы в плазменном столбе при быстром нарастании тока // Физика плазмы и проблема управляемых термоядерных реакций. - 1958. - Т. 2. - С. 20-25

66.Вихрев В.В., Брагинский С.И. Формирование токовой оболочки в мощном импульсном разряде // Вопросы теории плазмы. - 1980. - Т. 10. - С. 251-315

67.Bernard A., Coudeville A., Jolas A., Launspach J., Mascureau J. Experimental Studies of the Plasma Focus and Evidence for Nonthermal Processes// Phys. Fluids. - 1975. - V. 18. - №. 2. - P.180-194

68.Баронова Е.О., Башутин О.А., Вихрев В.В., Вовченко Е.Д., Додулад Э.И., Елисеев С.П., Крауз В.И., Мироненко-Маренков А.Д., Никулин В.Я., Раевский И.Ф., Савелов А.С., Саранцев С.А., Силин П.В., Степаненко А.М., Ка-кутина Ю.А., Душина Л.А. Исследование развития кумулятивной струи в плазменном фокусе методами сдвиговой интерферометрии // Физика плазмы. - 2012. - Т. 38. - С. 815-825

69.Полухин С.Н., Джаманкулов А.М., Гурей А.Е., Никулин В.Я., Перегудова Е.Н., Силин П.В. Измерение лазерно-оптическим методом скорости плазменных струй, генерируемых в килоджоульном плазменном фокусе для различных газов // Физика плазмы. - 2016. - Т. 42. - С. 1080-1086

70.Никулин В.Я., Полухин С.Н., Тихомиров А.А. Простой критерий эффективности сгребания рабочего газа токовой оболочкой килоджоульного плазменного фокуса // Физика плазмы. - 2005. - Т. 31. - С. 642-646

71.Н.В.Филиппов, М.А.Каракин, В.И.Крауз, В.В.Мялтон, Т.И.Филиппова, А.Н.Филиппов, Э.Ю.Хаутиев, Генерация плазменных потоков и пучков заряженных частиц в плазмофокусном разряде // Прикладная физика. - 1999. - №. 5. - С. 43-50

72.Крауз В.И., Мялтон В.В., Ананьев С. С., Виноградов В.П., Виноградова Ю.В., Данько С.А., Калинин Ю.Г., Харрасов А.М. // Исследование процессов формирования и динамики плазменного потока в плазмофокусном разряде // XLII Международная (Звенигородская) конференция по физике плазмы и УТС 2021. - ЗАО НТЦ "ПЛАЗМАИОФАН". Москва. 2015 г. С. 179

73. Ананьев С.С., Крауз В.И., Мялтон В.В., Харрасов А.М. Исследование формирования плазменных потоков, генерируемых в плазмофокусном разряде // ВАНТ. Сер. Термоядерный синтез. - 2017. - Т. 40. - №. 1. - С. 21- 35

74.Ильичев И.В., Крауз В.И., Левашова М.Г., Лисица В.С., Мялтон В.В., Харрасов А.М., Виноградова Ю.В. Распространение плазменного потока, генерируемого в плазмофокусном разряде, в фоновой плазме // Физика плазмы. - 2020. - Т. 46. - С. 419-434

75.Крауз В.И., Харрасов А.М., Ламзин С.А., Додин А.В., Мялтон В.В., Ильичев И.В. Лабораторное моделирование структуры джетов молодых звёзд // Физика плазмы. - 2022. - Т. 48. - С. 506-518.

76.С.Н. Полухин, А.Е. Гурей, А.А. Ерискин, В.Я. Никулин, Е.Н. Перегудова, П.В. Силин, А.М. Харрасов. Наблюдение волны ионизации и ударной волны перед плазменной струей, генерирумой в разряде плазменного фокуса // Краткие сообщения по физике ФИАН. - 2017. - № 6. - С. 30-35.

77.Полухин С.Н., Гурей А.Е., Никулин В.Я., Перегудова Е.Н., Силин П.В. Исследование механизма генерации плазменных струй в плазменном фокусе // Физика плазмы. - 2020. - Т. 46. - С. 99-109

78.В. И. Крауз, К. Н. Митрофанов, Д. А. Войтенко, Г. И. Астапенко, А. И. Мар-колия, А. П. Тимошенко. Лабораторное моделирование радиального распределения тороидального магнитного поля в осевом струйном выбросе молодых звездных объектов. Астрономический журнал. - 2019. - Т. 96. - С. 156-171

79.Крауз В.И., Митрофанов К.Н., Мялтон В.В., Ильичев И.В., Харрасов А.М., Виноградова Ю.В. Особенности радиального и аксиального распределений тороидального магнитного поля в осевом струйном выбросе на установке ПФ-3 // Физика плазмы. - 2021. - Т. 47. - С. 829-855

80.V.I. Krauz, M. Paduch, K. Tomaszewski, K.N. Mitrofanov, A.M. Kharrasov, A. Szymaszek, E. Zielinska. Generation of compact plasma objects in plasma focus discharge // EPL. - 2020. - V. 129. - №. 1. - P. 15003

81.Kukushkin A.B., Rantsev-Kartinov V.A., Terentiev A.R. Energy concentration in a high-current gas discharge: experiments on plasma-focus-produced dense-plasma spheromak // Transactions of Fusion Technology. - 1995. - V. 27. - P. 325-328

82.Kukushkin A.B., Rantsev-Kartinov V.A., Terentiev A.R. Formation of a sphe-romak-like magnetic configuration by a plasma focus self-transformed magnetic field // Fusion Technology. - 1997. - V. 32. - P. 83-93

83.P. Kubes, M. Paduch, M. J. Sadowski, J. Cikhardt, B. Cikhardtova, D. Klir, J. Kravarik, V. Munzar, K. Rezac, E. Skladnik-Sadowska, A. Szymaszek, K. To-maszewski, D. Zaloga, and E. Zielinska. Evolution of a pinch column during the acceleration of fast electrons and deuterons in a plasma-focus discharge // IEEE Transactions on Plasma Science. - 2019. - V. 47. - P. 339-345

84.I. Yu. Kalashnikov, V. S. Beskin, and V. I. Krauz Dynamics of the Plasma Ejection Structure in Laboratory Modeling of Young Star Jets at Plasma Focus Facilities // Astronomy Reports. - 2024. - V. 68. - № 4. - P. 365-376.

85.Бескин В.С. Моделирование "центральной машины" астрофизических струйных выбросов на установке плазменного фокуса // Астрономический журнал. - 2023. - Т. 100. - С. 32-40

86.N. V. Filippov, T. I. Filippova, A. N. Filippov, D. Friart, M. A. Karakin, E. Yu. Khautiev, V. I. Krauz, A. N. Mokeev, V. V. Myalton, S. A. Nikulin, F. Simonet, V. P. Tykshaev, J. Vierne, V. P. Vinogradov // Experimental Simulation of the Collisionless Shock Wave by Plasma Focus // Czech. J. Phys. 50/S3. - 2000. -P.127-135.

87. N. V. Filippov, T. I. Filippova, A. N. Filippov, D. Friart, M. A. Karakin, E. Yu. Khautiev, V. I. Krauz, A. N. Mokeev, V. V. Myalton, S. A. Nikulin, F. Simonet, V. P. Tykshaev, J. Vierne, V. P. Vinogradov Studies of interaction of plasma jets generated in a plasma focus facility with an ambient plasma in external magnetic field // Nucleonika. - 2001. - V. 46. - P. 35-39.

88.V. Krauz, V. Myalton, V. Vinogradov, E. Velikhov, S. Ananyev, S. Dan'ko, Y. Kalinin, A. Kharrasov, K. Mitrofanov, A. Mokeev, V. Nikulin, A. Pastukhov, Yu.

Vinogradova, G. Astapenko and D. Vojtenko // Plasma Focus as an Effective Tool for Laboratory Simulation of Astrophysical Jets // 26th Symposium on Plasma Physics and Technology. June 16-19 2014, Prague, Chech Republic. Abstracts. Plasma Physics and Technology. - 2014. - V.1. - P. 15

89.А.М. Харрасов, В.И. Крауз, В.В. Мялтон, С.С. Ананьев, В.П. Виноградов, Ю.В. Виноградова, С.В. Суслин // Изучение структуры и динамики плазменных потоков, генерируемых в плазмофокусном разряде // XLIII Международная (Звенигородская) конференция по физике плазмы и УТС, 2016. Сборник тезисов докладов. // ЗАО НТЦ "ПЛАЗМАИОФАН". Москва. 2016 г. С. 177

90. Бескин В.С., Истомин Я.Н., Киселев А.М., Крауз В.И., Митрофанов К.Н., Мялтон В.В., Нохрина Е.Е., Собьянин Д.Н., Харрасов А.М. Моделирование нерелятивистских струйных выбросов в лабораторных исследованиях // Известия высших учебных заведений: Радиофизика. - 2016. - Т. 59. - №11. -С. 1004-1016

91. К. Н. Митрофанов, В. И. Крауз, В. В. Мялтон, В. П. Виноградов, А. М. Харрасов, Ю.В. Виноградова // Особенности распределения азимутального магнитного поля в плазменном потоке при лабораторном моделировании астрофизических джетов на установке типа «плазменный фокус». Астрономический журнал. - 2017. - Т. 94. - С. 152-166

92. Ильичев И.В. Лабораторное моделирование взаимодействия астрофизических джетов с окружающей средой в плазменном фокусе ПФ-3. Диссертация на соискание учёной степени кандидата физико-математических наук. Москва. 2022

93. https://en. wikipedia. org/wiki/File: HH_47_HH_34_and_HH_2 .jpg.

94. Pudritz R. E., Ray T. P. The role of magnetic fields in protostellar outflows and star formation // Frontiers in Astronomy and Space Sciences. - 2019.- V. 6. - P. 54-106

95. G. S. Bisnovatyi-Kogan Dynamic confinement of jets by magnetotorsional oscillations // Mon. Not. R. Astron. Soc. - 2007.- V. 376. - P. 457-464

96. Г. С. Бисноватый-Коган, Б. В. Комберг, А. М. Фридман, Астрономический журнал.- 1969.- Т. 46. - С. 465

97. A. P. Goodson, R. M. Winglee, K.-H. Bohm Time-dependent accretion by magnetic young stellar objects as a launching mechanism for stellar jets // Astrophys. J. - 1997.- V. 489. - P. 199-209

98. S. S. Komissarov, M. V. Barkov, N. Vlahakis and A. Konigl Magnetic acceleration of relativistic active galactic nucleus jets // Mon. Not. R. Astron. Soc. - 2007 - V. 380. - P. 51-70

99. Tchekhovskoy A, McKinney J C, Narayan R Efficiency of magnetic to kinetic energy conversion in a monopole magneto sphere // Astrophys. J. - 2009 - V. 699. - P. 1789-1808

100. O. Porth, C. Fendt, Z. Meliani, and B. Vaidya Synchrotron radiation of self-collimating relativistic magnetohydrodynamic jets // Astrophys. J. - 2011 -V. 737. - P. 42-63

101. D. J. Ampleford, S. V. Lebedev, A. Ciardi, S. N. Bland, S. C. Bott, J. P. Chittenden, G. Hall, C. A. Jennings, J. Armitage, G. Blyth, S. Christie & L. Rutland Formation of working surfaces in radiatively cooled laboratory jets // Astro-phys. Space Sci. - 2005 - V. 298. - P. 241-246

102. А.М. Харрасов, К. Н. Митрофанов, С.С. Ананьев, И.В. Ильичев, В.И. Крауз, В.В. Мялтон, В.С. Бескин // Изучение структуры и динамики плазменных потоков, генерируемых в плазмофокусном разряде // XL VIII Международная (Звенигородская) конференция по физике плазмы и УТС 2021 -ЗАО НТЦ "ПЛАЗМАИОФАН". Москва. 2021 г. С. 129

103. Ананьев С.С., Данько С.А., Мялтон В.В., Калинин Ю.Г., Крауз В.И., Виноградов В.П., Виноградова Ю.В. Исследования импульсных плазменных потоков, создаваемых в нецилиндрических z-пинчевых системах, электронно-оптическими методами // ВАНТ. Сер. Термоядерный синтез. - 2013. - Т.36. - №4. - С. 102-110