Пространственно-временные и спектральные характеристики рентгеновского излучения, эмитируемого Z-пинчом при токовой имплозии квазисферических многопроволочных сборок тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.08, кандидат наук Грицук, Аркадий Николаевич

• Грицук, Аркадий Николаевич
• кандидат наук
• 2016

Оглавление диссертации кандидат наук Грицук, Аркадий Николаевич

Введение

Глава 1. Характеристики имплозии и их влияние на параметры рентгеновского излучения Z-пинча

Глава 2. Установка Ангара-5-1 и ее диагностический комплекс

2. 1. Термоядерный экспериментальный комплекс «Ангара-5-1»

2.2. Комплекс физической диагностики плазмы на установке «Ангара-5-1»

Глава 3. «Жесткое» рентгеновское излучение Z-пинча

3.1. Цилиндрические многопроволочные сборки

3.2. Конусные многопроволочные сборки

3.3. Обсуждение экспериментальных результатов

3.4. Выводы

Глава 4. Квазисферическое сжатие многопроволочных сборок

4.1. Метод создания квазисферического лайнера

4.2. Исследование динамики плазмы в квазисферической многопроволочной сборке

4.3. Спектральные исследования излучения Z-пинча

4.4. Моделирование сжатия Z-пинчей на основе квазисферических проволочных сборок

4.5. Выводы

Заключение

Список литературы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Пространственно-временные и спектральные характеристики рентгеновского излучения, эмитируемого Z-пинчом при токовой имплозии квазисферических многопроволочных сборок»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы.

Ограниченность ископаемых природных ресурсов и вредное воздействие на экологическую систему при их использовании способствовали развитию энергетики на основе возобновляемых ресурсов, являющихся относительно чистыми в экологическом плане. Тем не менее, при современном технологическом уровне, доля экологически чистого производства электроэнергии в общем производстве невелика и не может быть существенно увеличена. Гидроэлектростанции и другие не связанные с ископаемыми природными ресурсами источники дают не более 7.5% от общего мирового производства. Заметный рост производства энергии был получен благодаря широкому строительству атомных электростанций (АЭС), но оно сдерживается рядом факторов. Во-первых, серьезные экологические и экономические проблемы при авариях на АЭС, а также сложности с переработкой и хранением долгоживущих отходов отработавшего ядерного топлива, которые будут радиоактивными еще в течение следующих 100 тысяч лет и будут накапливаться, что повлечет дополнительные затраты на их хранение и переработку. Во-вторых, при широкомасштабном строительстве АЭС возникнут трудности в контроле над распространением материалов и технологий для производства ядерного оружия. Это означает, что задача энергообеспечения человечества приобретает все большую значимость не только из-за ограниченности природных топливных ресурсов, но и вследствие изменяющихся требований к экологическим критериям производства энергии, что становятся очень существенным условием.

Известно, что валовой национальный продукт на душу населения пропорционален энергопотреблению. Поэтому основным фактором, определяющим рост материального благосостояния общества, является модернизация и создание новых источников энергии. В современных условиях для устойчивого развития общества человечество должно развивать энергетику безопасную в эксплуатации, экологически чистую и использующую практически

неисчерпаемые ресурсы. Этим требованиям в существенной степени отвечает термоядерная энергетика и поэтому имеется необходимость в интенсификации исследований в этой области. Привлекательность использования управляемой реакции синтеза легких ядер для получения безопасной, экологически чистой и экономически выгодной энергетики стала понятна более 50 лет назад. Преимущества управляемого термоядерного синтеза (УТС) хорошо известны:

1. наибольшая энергоемкость среди известных ресурсов дейтериевого топлива (-3.4-1014 Дж/кг) и практически неисчерпаемость его запасов в природе;

2. относительно небольшой, по сравнению с атомными электростанциями, уровень радиоактивных отходов.

В природе термоядерные реакции происходят внутри звезд, которые за счет них излучают энергию. В звездах реагирующее вещество удерживается, сжимается и нагревается благодаря силам гравитации, в земных условиях эту проблему приходится решать другими методами. В настоящее время предложено два варианта решения:

1. с помощью удержания плазмы в стационарном состоянии в сильном магнитном поле. Этот метод был предложен И.Е. Таммом и А. Д. Сахаровым и осуществлен в системах типа токамак, стелларатор, адиабатическая ловушка и др.;

2. использование силы инерции, препятствующей быстрому разлету плазмы и позволяющей прореагировать достаточному количеству вещества в импульсном режиме. Этот способ осуществления термоядерной реакции впервые был реализован Э. Теллером (США) и А. Д. Сахаровым (СССР) при создании термоядерного оружия в 1951-1953 гг.

Успех в создании ядерного оружия вселил уверенность в быстром решении и проблемы создания управляемого термоядерного реактора. Эти надежды не оправдались, но разработка неисчерпаемого и экологически чистого источника реакций синтеза стала важнейшим стимулом в решении проблемы управляемого термоядерного синтеза.

Изучение фундаментальных свойств материи при высокой плотности энергии в диапазоне 105-106 Дж/см3 связано не только стремлением к достижению в лабораторных условиях управляемого инерционного термоядерного синтеза (ИТС) с большим усилением как практически неисчерпаемого источника энергии, но и потребностью развития знаний о происхождении Вселенной и звезд. В настоящее время для создания в веществе высокой плотности энергии используется пространственная концентрация потоков энергии, генерируемых мощными источниками энергии - энергетическими драйверами. В середине 90-х годов 20 века в СССР и США на основе развития технологии электрических генераторов высокой импульсной мощности была высказана идея такого драйвера: создание мощного источника рентгеновского излучения на базе 2-пинчевого разряда с применением многомодульных ускорительных комплексов.

В ГНЦ РФ ТРИНИТИ - это установка "Ангара-5-1" с током до 5 МА [1] и в корпорации "Сандия" (США) - установка "РБЕЛ+2" с током до 19 МА [2], которая в настоящее время перестроена в установку 2Я с пиковым током до 26 МА.

Последующие исследования по сжатию многопроволочных сборок в режиме излучающего 2-пинча вывели эти установки в лидеры по выходной мощности наносекундных импульсов мягкого рентгеновского излучения (МР). Уровень энергии импульсов МР на установке "2" достиг мегаджоульного диапазона, а мощность импульса МР достигла сотен тераватт. После модернизации установки 2Я (пиковый ток 1=26 МА, время нарастания тока 81=100 нс) на ней были получены импульсы МР-излучения длительностью несколько наносекунд (< 6 нс), мощностью до 350-450 ТВт и энергией порядка 22.2 МДж [3]. Дальнейшее развитие подобного источника рентгеновских импульсов, названного 2-пинчевым драйвером для ИТС, связывается с созданием установок с током до 60 МА, генерирующих -10^20 МДж МР мощностью свыше 1000 ТВт в импульсе. Как показывают расчеты [4], эти параметры достаточны для инициирования термоядерных реакций. Такие проекты разрабатываются в РФ -установка "Байкал" [4] и в США - установка "2800" [5].

Токи такого диапазона находятся на грани технически возможных величин, поэтому исключительно важно понимание закономерностей поведения высокотемпературной плазмы Z-пинча. В частности, зависимости энергии и мощности рентгеновского излучения от тока для оптимального выбора технических характеристик проектируемых установок и нагрузок для них. Это позволит с меньшими затратами достичь требуемых параметров высокотемпературной плазмы для достижения термоядерных реакций.

При исследовании имплозии многопроволочных сборок было выяснено, что

процесс имплозии многопроволочной сборки существенно отличается от сжатия тонкой оболочки и при моделировании должен учитываться её трехмерный характер [6, 7]. Эксперименты показали, что скейлинг мощности и энергии рентгеновского излучения Z-пинча от пикового тока слабее квадратичного, как должно быть в модели тонкой оболочки, и более слабая зависимость обусловлена наличием отставшей массы (trailing mass) - плазмы, находящейся в момент импульса рентгеновского излучения, между осью нагрузки и начальным радиусом сборки [8, 9]. Это означает, что такой характер зависимости повышает токи генератора, требуемые для получения необходимых параметров импульса МРИ. Были предложены способы уменьшения «отставшей» массы, связанные с укорочением времени имплозии [10] и подавлением процесса абляции [11]. С помощью одного из них удалось получить более сильную зависимость энергии и мощности излучения Z-пинча от пикового тока, близкую к квадратичной [10]. Таким образом, при моделировании процесса имплозии должен учитываться её трехмерный характер, который определяет основные параметры рентгеновского излучения Z-пинча. Поэтому пространственно-временное распределение массы

плазмы и источников излучения в пинче играет важную роль и их исследование очень актуально для проверки и усовершенствования кодов РМГД моделирования и для проектов мультимегаамперных установок нового поколения. Цели и задачи диссертационной работы.

• Исследование динамики излучения, механизма и локализации генерации «жесткого» рентгеновского излучения при имплозии многопроволочных сборок,

• Изучение пространственного и спектрального распределения источников мягкого рентгеновского излучения для конусных и цилиндрических сборок,

• Создание квазисферических лайнеров разного состава, в том числе и сборок с профилированной массой, изучение динамики трехмерной имплозии вещества при их сжатии, и сравнение полученных данных с результатами моделирования с помощью трехмерного радиационно-магнитогидродинамического кода.

Эти задачи решались с помощью модификации известных и применением новых диагностических средств, разработкой новых, нестандартных типов нагрузок.

Структура представленной работы.

Диссертация состоит из Введения, четырех глав и Заключения, содержит 3 таблицы, 85 рисунков и список литературы, включающий 124 наименования. Объем диссертационной работы составляет 171 страницу. Содержание работы.

Во введении обоснована актуальность темы, представлены задачи и цели, достигнутые в процессе проведенных исследований; показана научная новизна и практическая значимость работы, приведены защищаемые положения. В первой

главе приведен краткий обзор вариантов реализации инерциального термоядерного синтеза (ИТС) на основе мощных источников импульсного излучения и современное состояние физики 7-пинчей. В второй главе диссертационной работы описаны технические характеристики установки «Ангара-5-1», а также её диагностический комплекс, который используется в экспериментах, представленных в данной работе. Основное внимание уделено методикам получения пространственного распределения массы плазмы и спектрального распределения источников излучения 7-пинча: интегральным по времени изображениям в «мягком» (МР) и «жестком» (ЖР) рентгеновском излучении, измерению мощности и энергии, а также спектроскопии импульса рентгеновского излучения 7-пинча, которые были усовершенствованы автором для условий эксперимента на данной установке. Во третьей главе представлены основные пространственно-временные характеристики «жесткого» (> 20 кэВ) рентгеновского излучения 7-пинча, возникающего при имплозии цилиндрических и конических многопроволочных сборок. Анализируется механизм эмиссии ЖР и даются оценки параметров электронного пучка, вызывающего эту эмиссию. Исследуется действие зиппер-эффекта на излучение 7-пинчей и варианты управления им в цилиндрических и конических многопроволочных сборках. Четвертая глава посвящена методике создания и исследованию трехмерной имплозии в квазисферических многопроволочных сборках (КПЛ). Подробно описана методика изготовления КПЛ, а также способы профилирования массы таких лайнеров и контроля качества профилирования. Представлены экспериментальные данные, показывающее, что в опытах по имплозии многопроволочных сборок с пространственно неоднородным профилированием линейной массы проволок и волокон вдоль высоты лайнера и коническими электродами была впервые реализована квазисферическая имплозия и получены квазисферические плазменные объекты, сильноизлучающие в МР-излучении. Выполнена оценка плотности мощности на поверхности источника излучения при имплозии КПЛ, которая оказалась в 3 раза больше, чем при имплозии ЦПЛ такой же массы и размера при близких значениях разрядного тока. Представлены

данные о пространственном распределении интенсивности МР-излучения по радиусу 2-пинча в центральной приосевой области источника излучения и на периферии лайнера при имплозии КПЛ из вольфрамовых проволок. Представлены результаты численного моделирования трехмерной имплозии и генерации излучения для КПЛ с профилированием массы с помощью трехмерного РМГД кода МАЕРЬЕ-3В, которые позволили исследовать различные конфигурации проволочных сборок и изучить влияние геометрии сборки и начального распределения ее массы на процесс сжатия.

Научная новизна работы.

• Впервые представлены основные пространственно-временные характеристики «жесткого» (> 20 кэВ) рентгеновского излучения 2-пинча, образованного сжатием многопроволочных сборок.

• Разработана технология изготовления квазисферических проволочных лайнеров, в том числе квазисферического лайнера с профилированной массой из разных веществ.

• Обнаружен «зиппер-эффект» при сжатии квазисферических проволочных сборок. Предложен и использован способ компенсации «зиппер-эффекта» за счет исходной формы лайнера в виде «обратного» конуса (разных диаметров на аноде и катоде).

• Впервые в опытах с КПЛ из металлизированных алюминием капроновых волокон (КМВЛ) получена экспериментальная оценка отношения энергии РИ к величине кинетической энергии алюминия при имплозии Е^/Ек =2.6±0.3.

• Впервые получено увеличение плотности энергии РИ в плазме при имплозии профилированного по массе КПЛ до ~700 кДж/см по сравнению с ~100 кДж/см для цилиндрических проволочных лайнеров (ЦПЛ) с аналогичными параметрами при одинаковом токе 2.5^3.5 МА.

• Создана методика измерения диаметра излучающей области от длины волны из ВУФ спектров с радиальным разрешением.

• Впервые получены спектры излучения «отставшей» массы 7-пинча. Научная и практическая значимость.

• Проведенные эксперименты позволили выяснить механизм образования изображений в ЖР и показали возможность их использования для визуализации в 7-пинчах областей с высокой плотностью ионов.

• Был исследован зиппер-эффект в лайнерах разного типа и предложен механизм его компенсации.

• Предложен и апробирован оригинальный метод изготовления квазисферических лайнеров.

• Показано, что переход от цилиндрических к квазисферическим сборкам увеличивает плотность мощности МРИ на поверхности 7-пинча в ~3 раза.

Полученные результаты могут быть использованы при проверке расчетных кодов, при проектировании новых установок для генерации мощного импульсного рентгеновского излучения в драйверах ИТС и других приложений. На защиту выносятся следующие результаты:

1. Исследование генерации жесткого рентгена с энергией квантов свыше 20 кэВ (ЖР) при имплозии проволочных лайнеров различных типов. Обнаружено, что генерация ЖР происходит на несколько нс позже пика МРИ. При этом в случае имплозии цилиндрических и конических проволочных сборок из вольфрама зарегистрировано, что появление эмиссии ЖР коррелирует во времени с образованием у катода области, неизлучающей в МРИ (> 100 эВ).

2. Контроль направления зипперинга плазмы, регулирование пространственно-временных и энергетических характеристик рентгеновской эмиссии пинча, в частности изменение мощности выходного импульса МРИ и ЖР при имплозии конических проволочных лайнеров.

3. Методика изготовления квазисферических проволочных лайнеров с профилированием массы разными материалами.

4. Экспериментальная демонстрация 3-х мерного сжатия квазисферического лайнера с профилированной массой и увеличение при этом плотности потока мощности МРИ в плазме до ~1.5 ТВт/см по сравнению с ~0.5 ТВт/см для цилиндрических проволочных лайнеров (ЦПЛ) с аналогичными параметрами при одинаковом токе 2.5^3.5 МА.

5. Использование квазисферических лайнеров, изготовленных нанесением материалов на капроновые волокна, для формирования импульсов МРИ требуемой формы и длительности с при помощи варьирования массы, материала и области напыления. Экспериментальная оценка отношения энергии РИ к величине кинетической энергии.

Емт/Еь = 2.6 ± 0.3

6. Исследование пространственного распределения спектральной плотности энергии (СПЭ) излучения 2-пинча квазисферической проволочной сборки, что позволило обнаружить изменение структуры спектра МРИ для центральной области КПЛ по сравнению с ЦПЛ: его смещение в область с более высокими энергиями квантов и увеличение спектральной яркости в диапазоне 100 -220 эВ. Измерен спектр излучения «отставшей» массы.

7. Методика измерения диаметра излучающей области от длины волны из ВУФ спектров с радиальным разрешением.

Личный вклад автора.

Основные результаты, представленные для защиты, получены автором лично или с его определяющим участием. Реализована схема получения изображений пинча, измерения сигналов эмиссии жесткого рентгеновского излучения и исследован механизм их возникновения при имплозии многопроволочных сборок. Автором разработана методика создания квазисферических лайнеров, лично проведены эксперименты по исследованию имплозии квазисферических сборок, выполнена их обработка, анализ и интерпретация полученных результатов.

Достоверность и обоснованность результатов.

Результаты диссертационной работы основаны на большом объеме экспериментальной информации, полученной с помощью полного набора диагностических методик установки Ангара-5-1. Они также подтверждены результатами численного моделирования.

Экспериментальная информация о пространственно-временных характеристиках имплозии многопроволочных сборок получена с использованием различных независимых методов диагностики, что позволило провести перекрестную проверку точности и достоверности экспериментальных данных.

Методология решения задач диссертационной работы основана на сопоставлении экспериментальных данных с данными численного магнитно-гидродинамического моделирования имплозии многопроволочных сборок с переносом излучения. Важнейшие экспериментальные зависимости временного профиля мощности и энергии импульса МР-излучения от амплитуды разрядного тока и параметров сборок подтверждены результатами численного моделирования имплозии различных типов проволочных сборок, включая конусные, ЦПЛ- и КПЛ-сборки, что подтверждает достоверность экспериментальных данных и позволяет применять их для верификации подходов и предположений, использованных в расчетных моделях имплозии.

Апробация работы и публикации.

Достоверность представленных результатов работы подтверждена их своевременной публикацией в статьях, опубликованных в реферируемых журналах, и тезисах докладов, представленных на международных конференциях по физике плазмы и УТС.

Некоторые из важных результатов, полученных в работе, были подтверждены результатами, опубликованными в статьях исследовательских центров в РФ и за рубежом: в США, КНР, Великобритании и других странах.

Результаты работы докладывались и обсуждались на: Международных конференциях по физике плазмы и управляемому термоядерному синтезу, Звенигород, 2006-2015;

Всероссийском семинаре по Z - пинчам (Москва, 2006);

Международной конференции по импульсной технике и физике плазмы Альбукерк (США) 2007,

Международной конференции по плотным Z - пинчам: Александрия (США) 2008; 3-м Китайско-Российском Симпозиуме по объединенному эксперименту по Z-пинчам: Пекин (КНР) 2009;

Международных совещаниях по физике Z-пинчей многопроволочных сборок Скоттсдэйл (США) 2006, Бэтл (Англия) 2007, Сан-Диего (США) 2009; XIV Международном Симпозиуме "Нанофизика и Наноэлектроника" (г. Нижний Новгород, 15-19 марта 2010 г.);

Международной конференции по физике плазмы (IC0PS2015, Белек (Турция) 2015

Международных конференциях по мощным импульсным пучкам заряженных частиц (BEAMS, Оксфорд (Англия) 2006, Ченду (КНР) 2006, Сиань (КНР) 2008; Джеджу (Корея) 2010, Карлсруэ (Германия) 2012;

Международном Симпозиуме по Физике плазмы и технологии, Прага (Чехия) 2012,2014

а также на семинарах ТРИНИТИ.

Результаты исследований изложены в 103 печатных трудах, среди которых 20 статей в рекомендованных ВАК периодических изданиях для диссертаций, 81 доклад на Международных и Российских симпозиумах и конференциях, два препринта. Статья "Об увеличении плотности энергии в плазме пинча при трехмерном сжатии квазисферических проволочных лайнеров" (Физика Плазмы, 2014, том 40, № 12, с. 1057-1073.) получила премию издательства МАИК-Интепериодика РАН за лучшую публикацию в журнале «Физика плазмы» в 2014 году.

ГЛАВА 1. ДИНАМИКА ТРЕХМЕРНОЙ ИМПЛОЗИИ И ЕЁ ВЛИЯНИЕ НА ПАРАМЕТРЫ РЕНТГЕНОВСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ 7-ПИНЧА

Драйвер на основе Z-пинча является эффективным преобразователем энергии электрического генератора в энергию рентгеновского импульса наносекундного диапазона. В настоящее время эффективность такого драйвера при использовании в качестве нагрузки многопроволочной сборки достигает 15% от энергии, запасенной в электрическом генераторе, что дает возможность считать такой драйвер ИТС килотераваттной (~1015 Вт) мощности одним из главных кандидатов на инициирование термоядерного микровзрыва. В данном случае предполагается использовать генератор электрических импульсов с энергией в импульсе равной ~15 МДж, длительностью ~100 нс и мощностью в диапазоне 100-1000 ТВт. Требуемая частота импульсов для ИТС должна быть порядка 0.1 - 1Гц.

Для работающего при такой частоте повторения микровзрывов реактора ИТС с драйвером на основе Z-пинча предложены несколько вариантов нагрузок генератора. Это термоядерное горение плотного шнура из DT-топлива и более перспективный подход - хольраум с термоядерной мишенью, заполненный рентгеновским излучением Z-пинча [12].

Предложена и активно исследуется также схема инерциального синтеза в лайнерах с магнитным полем (Magnetized Liner Inertial Fusion, MagLIF) в которой осуществляется токовое сжатие лайнера с термоядерным топливом [13, 14]. В этой схеме пытаются значительно уменьшить скорость имплозии мишени и давление, требуемые для инициации реакций синтеза за счет большего удержания заряженных продуктов термоядерных реакций и уменьшения теплопроводности перпендикулярно специально создаваемому для этого внешнему магнитному полю [15, 16]. MagLIF состоит из трех стадий рис. 1.1). Сначала создается внешнее аксиальное магнитное поле, направленное вдоль оси лайнера из Al или Ве, с амплитудой ~10 Т и временем нарастания 3.5 мс. Затем через лайнер пропускается ток амплитудой до 19 МА и временем нарастания 100 нс, что

позволяет считать внешнее аксиальное поле постоянным во время токового импульса. После начала имплозии лайнера термоядерное топливо нагревается импульсом лазера с энергией ~ 2 кДж и длительностью ~ 2 нс на длине волны 527 нм до температур Т ~250-500 эВ. Полученная горячая плазма с высоким в (отношение теплового к магнитному давлению) и вмороженным аксиальным магнитным полем квазиадиабатически сжимается лайнером со скоростью порядка 100 км/с.

а б в

Рис. 1.1. Схематическое представление трех стадий М^ЬШ. а) создание аксиального магнитного поля, б) лазерный нагрев термоядерного топлива, в) имплозия лайнера [17].

При таком драйвере мишень поглощает больше энергии, чем в случае мишени непрямого облучения благодаря отсутствию промежуточных шагов по преобразованию энергии. Большая поглощенная энергия облегчит достижение термоядерных условий в лабораторных условиях. В первых экспериментах по схеме Ма§ЬШ на установке Ъ в БЫЬ был получен выход термоядерных ОЭ-нейтронов 2-1012 при температуре ионов и электронов (Те-Т^ дейтериевой плазмы во время стагнации около 3 кэВ [18]. Скорость имплозии лайнера при этом по оценкам была равна 70 км/с. Источник рентгеновской эмиссии термоядерного топлива имел ширину от 50 до 110 мкм и по высоте составлял примерно 80% от исходной высоты лайнера. Длительность импульса излучения этого источника порядка 2 нс. Плотность горячего топлива, определенная по рентгеновскому выходу, составляла 0.2-0.4 г/см .

Полученный выход DD-нейтронов более чем в 200 раз превышал выход нейтронов в аналогичном эксперименте без аксиального магнитного поля и предварительного лазерного нагрева термоядерного топлива. Таким образом, схема MagLIF может быть представлена как экономичный путь к получению существенного термоядерного выхода на установках сверхвысокой электрической мощности с помощью имплозии цилиндрических металлических лайнеров с предварительно нагретым и намагниченным термоядерным топливом.

Была предложена также схема с двухкаскадными дейтериевыми лайнерами с внешней плазменной оболочкой, и в экспериментах, проведенных в

микросекундном режиме сжатия на генераторе ГИТ-12, получен выход нейтронов

12

3.6x10 частиц за импульс при токе через лайнер 2.7 МА [19, 20, 21]. Эксперименты подтвердили, что теоретическая зависимость выхода нейтронов, пропорциональная четвертой степени пикового тока, реализуется при токах более 2 МА. Это открывает перспективы осуществления реакции управляемого термоядерного синтеза в лайнерных схемах, так как при сохранении такой зависимости в мультимегаамперном диапазоне токов реализация эксперимента в дейтерий-тритиевой термоядерной реакции возможна уже при амплитуде тока 40 МА, что является достижимой величиной для нового поколения импульсных генераторов.

Предложены и исследуются две схемы хольраумов для драйвера на основе Z-пинча [22, 23]:

• с двумя излучающими Z-пинчами в хольрауме и термоядерной мишенью между ними (double ended holhraum, DEH) (рис. 1.2а). В работе [24] была предложена более компактная схема непрямого облучения с 4-мя планарными проволочными сборками, позволяющая уменьшить площадь поверхности хольраума;

• динамический хольраум, состоящий из внешнего многопроволочного лайнера, внутренней оболочки из малоплотного гетерогенного вещества, внутри которой помещена сферическая термоядерная мишень (dynamical holhraum, D^^^. 1.2б).

Рис. 1.2. Схема а) вакуумного хольраума с двумя Z-пинчами, б) динамического хольраума [12].

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Грицук, Аркадий Николаевич, 2016 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Альбиков З.А., Велихов Е.П., Веретенников А.И. и др. // Атомная энергия. 1990. Т. 68. В. 1. С. 26.

2. Spielman R.B., Deeney C., Changier J.A. et al. // Phys.Plasmas. 1998. V. 5. № 5. P. 2105.

3. Jones M.C., Ampleford D.J., Cuneo M.E., Hohlfelder R., Jennings C.A., Johnson D.W., Jones B., Lopez M.R., MacArthur J., Mills J.A., Preston T., Rochau G.A., Savage M., Spencer D., Sinars D.B., Porter J.L. // Rev. Seien. Instr. 2014. V. 85. P. 083501.

4. Glukhikh V.A., Velikhov E.P., Azizov E.A. et al. // 12th Int. Conf. on High&Power Particle Beams. Haifa. Israel. 1998. P. 71.

5. W. A. Styger, T. J. Awe, J. E. Bailey, N. L. Bennett, W. W. Breden et al., Phys. Rev. ST Accel. Beams. 2015. V. 18. P. 110401.

6. Александров В.В., Грабовский Е.В., Зукакишвили Г.Г., Зурин М.В. , Комаров Н.Н. , Красовский И.В. , Митрофанов К.Н., Недосеев С. Л., Олейник Г. М,, Порофеев И. Ю., Самохин А. А., Сасоров П. В., Смирнов В. П., Федулов М. В., Фролов И. Н., Чернов А. А,, Токовое самосжатие многопроволочной сборки как радиальный плазменный ливень. // ЖЭТФ, 2003, Т. 124, Вып. 4(10), С. 829-839.

7. D. B. Sinars, M. E. Cuneo, E. P. Yu, D. E. Bliss, T. J. Nash, J. L. Porter, C. Deeney, M.G. Mazarakis, G. S. Sarkisov, and D. F.Wenger, Mass-Profile and Instability-Growth Measurements for 300-Wire Z-Pinch Implosions Driven by 14-18 MA, Phys.Re.Lett., 93, 145002, 2004.

8. M. E. Cuneo, E. M. Waisman, S. V. Lebedev, J. P. Chittenden, W. A. Stygar, G. A. Chandler, R. A. Vesey, E. P. Yu, T. J. Nash, D. E. Bliss, G. S. Sarkisov, T. C. Wagoner, G. R. Bennett, D. B. Sinars, J. L. Porter, W. W. Simpson, L. E. Ruggles, D. F. Wenger, C. J. Garasi, B. V. Oliver, R A. Aragon, W. E. Fowler, M. C. Hettrick, G. C. Idzorek, D. Johnson, K. Keller, S. E. Lazier, J. S. McGurn, T. A. Mehlhorn, T. Moore, D. S. Nielsen, J. Pyle, S. Speas, K. W.

Struve, and J. A. Torres, "Characteristics and scaling of tungsten-wire-array z-pinch implosion dynamics at 20 MA"Phys. Rev. E, vol. 71, 046406, 2005.

9. W. A. Stygar, H. C. Ives, D. L. Fehl, M. E. Cuneo, M. G. Mazarakis, J. E. Bailey, G. R. Bennett, D. E. Bliss, G. A. Chandler, R. J. Leeper, M. K. Matzen, D. H. McDaniel, J. S. McGurn, J. L. McKenney, L. P. Mix, D. J. Muron, J. L. Porter, J. J. Ramirez, L. E. Ruggles, J. F. Seamen, W. W. Simpson, C. S. Speas, R. B. Spielman, K. W. Struve, J. A. Torres, R. A. Vesey, T. C. Wagoner, T. L. Gilliland, M. L. Horry, D. O. Jobe, S. E. Lazier, J. A. Mills, T. D. Mulville, J. H. Pyle, T. M. Romero, J. J. Seamen, and R. M. Smelser, X-ray emission from z pinches at 107 A: Current scaling, gap closure, and shot-to-shot fluctuations, Physical Review E, 69, 046403, 2004.

10. M. G. Mazarakis, M. E. Cuneo, W. A. Stygar, H. C. Harjes, D. B. Sinars, B. M. Jones, C. Deeney, E. M. Waisman, T. J. Nash, K. W. Struve, and Dillon H. McDaniel, X-ray emission current scaling experiments for compact single-tungsten-wire arrays at 80-nanosecond implosion times, Physical Review E, 79, 016412, 2009.

11. A. J. Harvey-Thompson, S.V. Lebedev, G. Burdiak, E. M. Waisman, G. N. Hall, F. Suzuki-Vidal, S. N. Bland, J. P. Chittenden, P. De Grouchy, E. Khoory, L. Pickworth, J. Skidmore, and G. Swadling, Suppression of the Ablation Phase inWire Array Z Pinches Using a Tailored Current Prepulse, PhysRevLett, 106, 205002 (2011).

12. М. М. Баско, С. Ю. Гуськов, А. Н. Диденко, А. В. Забродин, B. C. Имшенник, Д. Г. Кошкарев, М. В. Масленников, С. А. Медин, С. Л. Недосеев, Ю. Н. Орлов, В. П. Смирнов, В. И. Субботин, Л. П. Феоктистов, В. В. Харитонов, М. Д. Чуразов, Б. Ю. Шарков, Ядерный синтез с инерционным удержанием. Современное сосостояние и перспективы для энергетики / Под ред. Б. Ю. Шаркова. М.: Физматлит, 2005. - 264 с. - ISBN 5-9221-0619-8.

13. S. A. Slutz, M. C. Herrmann, R. A. Vesey, A. B. Sefkow, D. B. Sinars, D. C. Rovang, K. J. Peterson, and M. E. Cuneo, "Pulsed-power-driven cylindrical

liner implosions of laser preheated fuel magnetized with an axial field" Physics of plasmas V. 17, 056303, 2010.

14. S. A. Slutz, R. A. Vesey, High-Gain Magnetized Inertial Fusion, Phys. Rev. Lett., V.108, 0250 03, 2012.

15. I. R. Lindemuth and R. C. Kirkpatrick, Parameter space for magnetized fuel targets in inertial confinement fusion, Nucl. Fusion, 23, 263, (1983).

16. I. R. Lindemuth and M. M. Widner, Magnetohydrodynamic behavior of thermonuclear fuel in a preconditioned electron beam imploded target, Phys. Fluids, V. 24, P. 746, 1981.

17. D. B. Sinars, Scientific uncertainties and opportunities in MagLIF, MagLIF Workshop, SAND2012-1735C, Albuquerque, NM, Feb. 5-8, 2012.

18. M. R. Gomez, S. A. Slutz, A. B. Sefkow, D. B. Sinars, K. D. Hahn, S. B. Hansen, E. C. Harding, P. F. Knapp, P. F. Schmit, C. A. Jennings, T. J. Awe, M. Geissel, D. C. Rovang, G. A. Chandler, G.W. Cooper, M. E. Cuneo, A. J. Harvey-Thompson, M. C. Herrmann, M. H. Hess, O. Johns, D. C. Lamppa, M. R. Martin, R. D. McBride, K. J. Peterson, J. L. Porter, G. K. Robertson, G. A. Rochau, C. L. Ruiz, M. E. Savage, I. C. Smith, W. A. Stygar, and R. A. Vesey, Experimental Demonstration of Fusion-Relevant Conditions in Magnetized Liner Inertial Fusion, PhysRevLett, V. 113, P. 155003 2014.

19. D. Klir., A.V. Shishlov, V.A. Kokshenev, P. Kubes, A.Yu. Labetsky, K. Rezac, J. Cikhardt, F.I. Fursov, B.M. Kovalchuk, J. Kravarik, N.E. Kurmaev, N.A. Ratakhin, O. Sila and J. Stodulka Characterization of neutron emission from mega-ampere deuterium gas puff Z-pinch at microsecond implosion times // Plasma Physics and Controlled Fusion, V. 55. P. 085012, 2013.

20. D. Klir, V.A. Kokshenev, P. Kubes, A.Yu. Labetsky, M. Paduch, K. Rezac, A.V. Shishlov Search for Drive Parameter of Neutron-Optimized Z-Pinches and Dense Plasma Foci // IEEE Transactions on Plasma Science, V. 41. P. 3129 - 3134. 2013.

21. D Klir, A V Shishlov, V A Kokshenev, P Kubes, A Yu Labetsky, K Rezac, R K Cherdizov, J Cikhardt, B Cikhardtova, G N Dudkin, F I Fursov, A A

Garapatsky, B M Kovalchuk, J Kravarik, N E Kurmaev, H Orcikova, V N Padalko, N A Ratakhin, O Sila, K Turek and V A Varlachev, Efficient generation of fast neutrons by magnetized deuterons in an optimized deuterium gas-puff Z-pinch Plasma Physics and Controlled Fusion, V. 57. P. 044005, 2015.

22. Smirnov V. P., "Fast liners for inertial fusion", Plasma Phys. Control. Fusion, 33, 1697, 1991.

23. Matzen M. K., "Z pinches as intense x-ray sources for high-energy density physics applications" Phys. Plasmas, V. 4, P. 1519, 1997.

24. B. Jones, D. J. Ampleford, R. A. Vesey, M. E. Cuneo, C. A. Coverdale, E. M.Waisman, M. C. Jones, W. E. Fowler, W. A. Stygar, J. D. Serrano, M. P. Vigil, A. A. Esaulov, V. L. Kantsyrev, A. S. Safronova, K. M. Williamson, A. S. Chuvatin, and L. I. Rudakov, "PlanarWire-Array Z-Pinch Implosion Dynamics and X-Ray Scaling at Multiple-MA Drive Currents for a Compact Multisource Hohlraum Configuration", Phys.Rev.Lett. V. 104, P. 125001 2010.

25. J.E. Bailey, S.A. Slutz et al., Proceedings 14th International Conference on High-Power Particle Beams, BEAMS2002 Albuquerque, New Mexico, 23-28 June 2002.

26. Е. В. Грабовский, А. Н. Грицук, В. П. Смирнов, В. В. Александров, Г. М. Олейник, В. И. Орешкин, И. Н. Фролов, Я. Н. Лаухин, А. Н. Грибов, А. А. Самохин, П. В. Сасоров, К. Н. Митрофанов, С. Ф. Медовщиков, К. В. Хищенко, А. А. Рупасов, Е. А. Болховитинов, Рассеяние лазерного излучения на проволоках и волокнах при сжатии лайнеров на установке Ангара-5-1, Физика Плазмы, 37, № 11, с. 1023-1033, 2011.

27. Айвазов И. К., Вихарев В. Д., Волков Г.С., Никандров Л. Д., Смирнов В. П., Царфин В. Я., Физика плазмы. 1989. T. 14. № 2. C. 110.

28. Александров В.В., Браницкий А.В., Волков Г.С. и др. // Физика плазмы. 2001. T. 27. № 2. C. 99.

29. Lebedev S.V., F. N. Beg, S. N. Bland, J. P. Chittenden, A. E. Dangor, M. G. Haines, K. H. Kwek, S. A. Pikuz, and T. A. Shelkovenko, Effect of discrete wires on the implosion dynamics of wire array Z pinches, Phys. Plasmas, 8, 3734, 2001.

30. В.В. Александров, А.Г. Алексеев, В.Н.Амосов, М.М. Баско, С.В. Волков, Е.В. Грабовский, А.В. Красильников, Г.М. Олейник, П.В. Сасоров, А.А. Самохин, В.П. Смирнов, И.Н. Фролов, Физика плазмы, 29, №12, 1-8, 2003.

31. В.В. Александров, Е.В. Грабовский, М.В. Зурин, К.Н.Митрофанов, И.В. Красовский, С.Л. Недосеев, Г.М. Олейник, И.Ю. Порофеев, А.А. Самохин, П.В. Сасоров, В.П. Смирнов, М.В. Федулов, И.Н. Фролов, ЖЭТФ, 126, 1317, 2004.

32. S. A. Pikuz, T. A. Shelkovenko, D. B. Sinars, J. B. Greenly, Y. S. Dimant, and D. A. Hammer, Multiphase Foamlike Structure of Exploding Wire Cores, Phys. Rev. Lett., 83, 4313, 1999.

33. T. A. Shelkovenko, S. A. Pikuz, J. D. Douglass, I. C. Blesener, J. B. Greenly, R. D. McBride, D. A. Hammer, and B. R. Kusse, Wire core and coronal plasma expansion in wire-array Z pinches with small numbers of wires, Physics of plasmas, 14, 102702, 2007.

34. В.В. Александров, Е.В. Грабовский, К.Н.Митрофанов, Г.М. Олейник, В.П. Смирнов, П.В. Сасоров, И.Н. Фролов, Исследование связи электротехнических параметров Z-пинчевого разряда с процессами плазмообразования в нагрузке при токовом сжатии цилиндрических проволочных сборок, Физика плазмы, 30, №7, 1-15, 2004.

35. Зукакишвили Г.Г., Митрофанов К.Н., Александров В.В. и др. Измерение распределения азимутальных магнитных полей в сжимающихся многопроволочных сборках на установке Ангара-5-1, Физика плазмы, 31, № 11, 978, 2005.

36. Митрофанов К.Н., Грабовский Е.В., Олейник Г.М., В. В. Александров, А. Н. Грицук, И. Н. Фролов, Я. Н. Лаухин, П. В. Сасоров, А. А. Самохин

Исследование радиального распределения магнитного поля в плазме многопроволочных сборок на установке Ангара-5-1, Физика плазмы, 38, № 10, 866, 2012.

37. В. В. Александров, К. Н. Митрофанов, А. Н. Грицук, И. Н. Фролов, Е. В. Грабовский, Я. Н. Лаухин, Влияние интенсивности плазмообразования на динамику имплозии цилиндрических проволочных сборок с профилированной линейной массой // Физика плазмы. 2013. Т. 39. № 10. С. 905-918.

38. Александров В.В., Грабовский Е.В., Грицук А.Н. и др. Исследование имплозии волоконных лайнеров на установке Ангара-5-1, Физика плазмы, 36, № 6. С. 520, 2010.

39. Sasorov P.V., Oliver B.V., Yu E.P., Mehlhorn T.A., One-dimensional ablation in multiwire arrays, Phys. Plasmas, 15, 022702, 2008.

40. Lebedev S.V., Ampleford D.J., Bland S.N. et al., Nucl. Fusion, 44, S215, 2004.

41. Sasorov P., Proc. 15th Intern. Conf. on High Power Particles Beams (BEAMS-2004). S.-Petersburg, Russia. July 18-23, P. 734, 2004.

42. E.P. Yu, B.V. Oliver, D.B. Sinars, T. A. Mehlhorn, M. E. Cuneo, P. V. Sasorov, M. G. Haines and S. V. Lebedev, Steady-state radiation ablation in the wire-array Z pinch, Phys. Plasmas, 14, 022705, 2007.

43. J. P. Chittenden, S. V. Lebedev, B. V. Oliver, E. P. Yu, and M. E. Cuneo, Equilibrium flow structures and scaling of implosion trajectories in wire array Z pinches, Phys. Plasmas, 11, 1118, 2004.

44. Lebedev S V, D J Ampleford, S N Bland, S C Bott, J P Chittenden, J Goyer, C Jennings, M G Haines, G N Hall, D A Hammer, J B A Palmer, S A Pikuz, T A Shelkovenko and T Christoudias, "Physics of wire array Z-pinch implosions: experiments at Imperial College",Plasma Phys. Control. Fusion, 47, A91, 2005

45. D. D. Ryutov, M. S. Derzon, and M. K. Matzen, «The physics of fast Z pinches», Rev. Mod.Phys. 72, 167, 2000.

46. В.В. Александров, Г.С. Волков, E. В. Грабовский, Г. Г. Зукакишвили, М. В. Зурин, К. Н. Митрофанов, С. Л. Недосеев, Г. М. Олейник, И. Ю. Порофеев, А. А. Самохин, П. В. Сасоров, В. П. Смирнов, И. Н. Фролов, "Интерферометрические измерения плотности плазмы на переферии Z-пинча на установке Ангара-5-1", Физика Плазмы, 30, №3, 1-11, 2004.

47. R.W. Lemke, D. B. Sinars, E. М. Waisman, М. E. Cuneo, E. P. Yu, T.A. Haill, H. L. Hanshaw, T. A. Brunner,C. A. Jennings, W. A. Stygar, M. P. Desjarlais, T. A. Mehlhorn, and J. L. Porter, "Effects of Mass Ablation on the Scaling of X-Ray Power with Current inWire-Array Z Pinches", Phys Rev Lett, V.102 025005 2009.

48. C. A. Jennings, M. E. Cuneo, E. M. Waisman, D. B. Sinars, D. J. Ampleford, G. R. Bennett, W. A. Stygar, and J. P. Chittenden, Simulations of the implosion and stagnation of compact wire arrays, Phys. Plasmas, 17, 092703, 2010.

49. E. M. Waisman, M. E. Cuneo, W. A. Stygar, R. W. Lemke, and K. W. Struve, T. C. Wagoner, Wire array implosion characteristics from determination of load inductance on the Z pulsed-power accelerator, Phys. Plasmas, 11, 2009, 2004.

50. V. V. Ivanov, J. P. Chittenden, S. D. Altemara, N. Niasse, P. Hakel, R. C. Mancini, D. Papp, and A. A. Anderson, "Study of the Internal Structure and Small-Scale Instabilities in the Dense Z Pinch", Phys. Rev. Lett. 107, 165002 (2011).

51. J. C. Riordan, J. S. Pearlman, M. Gersten, and J. E. Rauch, in Sub-Kilovolt X-ray Emission from Imploding Wire Plasmas, AIP Conf. Proc. No. 75, edited by D. Attwood and B. Henke (AIP, New York, 1981), p. 35.

52. M. Krishnan, C. Deeney, T. Nash, P. D. LePell, and K. Childers, in Dense Z-Pinches, AIP Conf. Proc. No. 195, edited by N. R. Pereira, J. Davis, and N. Rostoker (AIP, New York, 1989), p. 17.

53. L. I. Rudakov and R. N. Sudan, "MHD turbulence in radiating intense Z-pinches", Phys. Rep. 283, 253 (1997).

54. M. G. Haines, P. D. LePell, C. A. Coverdale, B. Jones, C. Deeney, and J. P. Apruzese, Ion Viscous Heating in a Magnetohydrodynamically Unstable Z Pinch at Over 2-109 Kelvin, Phys. Rev. Lett., 2006. V. 96, P. 075003.

55. J P Chittenden, S V Lebedev, C A Jennings, S N Bland and A Ciardi, X-ray generation mechanisms in three-dimensional simulations of wire array Z-pinches, Plasma Phys. Control. Fusion 2004. V. 46. B457-B476.

56. A. G. Rousskikh, A. S. Zhigalin, V. I. Oreshkin, N. A. Labetskaya, S. A. Chaikovsky, A. V. Batrakov, G. Yu. Yushkov, and R. B. Baksht, "Study of the stability of Z-pinch implosions with different initial density profiles" Physics of plasmas V. 21, 052701, 2014.

57. W. A. Stygar, M. E. Cuneo, R. A. Vesey, H. C. Ives, M. G. Mazarakis, G. A. Chandler, D. L. Fehl, R. J. Leeper, M. K. Matzen, D. H. McDaniel, J. S. McGurn, J. L. McKenney, D. J. Muron, C. L. Olson, J. L. Porter, J. J. Ramirez, J. F. Seamen, C. S. Speas, R. B. Spielman, K. W. Struve, J. A. Torres, and E. M. Waisman, T. C. Wagoner and T. L. Gilliland, "Theoretical z-pinch scaling relations for thermonuclear-fusion experiments", Phys. Rev. E, 2005. V. 72, P. 026404.

58. R. Kirkpatrick, I. Lindemuth, and M. Ward, Fusion Technol., 27, 201, 1995.

59. V. K. Chernyshev and V. N. Mokhov, in Proceedings of the 8th IEEE International Pulsed Power Conference (IEEE, New York, 1991), pp. 395410.

60. J. Degnan, F. Lehr, J. Beason, G. P. Baca, D. E. Bell, A. L. Chesley, S. K. Coffey, D. Dietz, D. B. Dunlap, S.E. Englert, T. J. Englert, D. G. Gale, J. D. Graham, J. J. Havranek, C. D. Holmberg, T.W. Hussey, R. A. Lewis, C. A. Outten, R. E. Peterkin, Jr., D. W. Price, N. F. Roderick, E. L. Ruden, U. Shumlak, G. A. Smith, and P. J. Turchi, Electromagnetic Implosion of Spherical Liner, Phys. Rev. Lett., 1995. V. 74, P. 98.

61. J. H. Degnan, M. L. Alme, B. S. Austin, J. D. Beason, S. K. Coffey, D. G. Gale, J. D. Graham, J. J. Havranek, T. W. Hussey, G. F. Kiuttu, B. B. Kreh, F. M. Lehr, R. A. Lewis, D. E. Lileikis, D. Morgan, C. A. Outten, R. E. Peterkin,

Jr., D. Platts, N. F. Roderick, E. L. Ruden, U. Shumlak, G. A. Smith, W. Sommars, and P. J. Turchi, Compression of Plasma to Megabar Range using Imploding Liner, Phys. Rev. Lett., 1999. V. 82. P. 2681.

62. T. J. Nash, D. H. McDaniel, R. J. Leeper, C. D. Deeney, T. W. L. Sanford, K. Struve, and J. S. DeGroot, Design, simulation, and application of quasi-spherical 100 ns z-pinch implosions driven by tens of mega-amperes, Phys. Plasmas, 2005. V. 12. P. 052705.

63. T. Nash, Adiabatic quasi-spherical compressions driven by magnetic pressure for inertial confinement fusion, Sandia National Laboratories report SAND2000-2654, November, 2000., T. Nash, P. VanDevender, D. McDaniel, N. Roderick, W. Langston, M. Silva, and L. Abbot, Quasi-spherical Direct Drive Fusion, Sandia National Laboratory Report No.SAND2007-0235 (2007).

64. Lebedev S.V., Ampleford D.J, Bland S.N., Bott S.C. and Hall G.N., Dense Z-Pinches: 6th Int. Conf. Dense Z-Pinches, Ed. by J. Chittenden, 2006, CP808, P. 69.

65. Грабовский Е.В., Грицук А.Н., Смирнов В.П., Александров В.В., Олейник Г.М., Фролов И.Н., Лаухин Я.Н., Грибов А.Н., Самохин А. А., Сасоров П.В., Митрофанов К.Н., Медовщиков С.Ф., Токовая имплозия квазисферических проволочных лайнеров, Письма в "Журнал экспериментальной и теоретической физики". 2009. Т. 89. № 7. С. 371374.

66. V. V. Aleksandrov, G. S. Volkov, E. V. Grabovski, V. I. Zaitsev, G. G. Zukakishvili, S. F. Medovschikov, K. N. Mitrofanov, S. L. Nedoseev, G. M. Oleinik, I. Yu. Porofeev, A. A.Samokhin, P. V. Sasorov, V. P. Smirnov, I. N. Frolov, M. V. Fedulov., "Study of the Fine Spatial-Temporal Structure of X-ray Emission of Z Pinch at the 'Angara-5-1" Installation", Proceedings of 15th Intern. Conf. on High-Power Particle BEAMS, St. Petersburg, Russia, July 1823, p.686, 2004, printed by D.V. Efremov Institute, 2005.

67. A. Robledo-Martinez, R. Aliaga-Rossel, I. H. Mitchell, J. P. Chittenden, A. E. Dangor, and M. G Haines, "Time-resolved energy measurement of electron beams in fiber Z-pinch discharges," Phys. Plasmas, vol. 4, no. 2, pp. 490-492, Feb. 1997.

68. К. Н. Митрофанов, В. В. Александров, Е. В. Грабовский, А. Н. Грицук, Г. М. Олейник, И. Н. Фролов, Я. Н. Лаухин, А. А. Самохин. Влияние несинхронности срабатывания модулей установки Ангара-5-1 на проникновение магнитного поля внутрь проволочной сборки. Физика плазмы. 2014. Т. 40. № 5. С. 395-408.

69. Большаков Е.П., Велихов Е.П., Глухих В.А. и др. Атомная энергия. 1982. Т. 53. №. 1. С. 14.

70. Г.С.Волков, Е.В.Грабовский, В. И. Зайцев, Г. Г. Зукакишвили, М. В. Зурин, К. Н. Митрофанов, С. Л. Недосеев, Г. М. Олейник, И. Ю. Порофеев, В.П. Смирнов, И. Н. Фролов, Диагностика плазмы на установке Ангара-5-1. 2004. ПТЭ. № 2, С.74-81.

71. Г. М. Олейник, Индуктивный делитель напряжения, ПТЭ. №3. С. 49-52. 2000.

72. Day R.H. in Low energy X-ray diagnostics 1981. N.Y.: American Institute of Physics. 1981. p. 49.

73. Байгарин К.А., Бабыкин М.В...Данько С.А. и др., Физика плазмы т. 8, вып. 2, 1982, с. 415-421.

74. Day R.H., Lee P. Photoelectric quantum efficiencies and filter window absorption coefficients from 20 eV to 10 KeV. // J. Appl. Phys., 1981, Vol. 52. No. 11, P.6965.

75. Veigele WmJ. Atomic Data Tables. (1973), 5, 51, P. 51-111.

76. Браницкий А.В., Олейник Г.М. Методика восстановления параметров спектра мягкого рентгеновского излучения по сигналам вакуумных рентгеновских диодов. // ПТЭ, 2000, № 4, С. 58-64.

77. Волков Г.С., Лахтюшко Н.И., Терентьев О.В., ПТЭ. 2010. № 5. С. 115.

78. В. В. Александров, Г. С. Волков, Е. В. Грабовский, А. Н. Грицук, Н. И. Лахтюшко, С. Ф. Медовщиков, Г. М. Олейник, Е. В. Светлов, Исследование анизотропии энергетических потерь сильноточного Z-пинча, получаемого при сжатии цилиндрических многопроволочных вольфрамовых сборок. Физика плазмы 2014. т. 40. В. 2, , С. 160-171.

79. Александров В.В., Грабовский Е.В., Грибов А.Н., Грицук А.Н., Медовщиков С.Ф., Олейник Г.М., Сасоров П.В., Эмиссия жесткого рентгеновского излучения при сжатии многопроволочных лайнеров, Физика плазмы. 2008. Т. 34. № 4. С. 311-317.

80. Alexandrov A., Branitskii A., Grabovskii E.V. et al., Inertial Fusion Sciences and Application 99 / Eds C. Labaune, W.J. Hogan, K.A.Tanaka. St. Louis: ELSEVIER (USA), 1999. P. 591.

81. Захаров С.М., Иваненков Г.В., Коломенский А. А. и др. // Письма в ЖТФ. 1982. Т. 8. Вып. 9. С. 1060.

82. Shelkovenko T.A., Sinars D.B., Pikuz S.A., Hammer D.A. // Phys. Plasmas. 2001. V. 8. P. 1305.

83. А. П. Артёмов, А. С. Жигалин, И. В. Лавринович, В. И. Орешкин, Н. А. Ратахин, А. Г. Русских, А. В. Федюнин, С. А. Чайковский, А. А. Эрфорт, К. Н. Митрофанов, Е. В. Грабовский, В. В. Александров, В. П. Смирнов, ПТЭ, 2014, № 4, с. 92-106.

84. Шевелько А.П., Якушев О.Ф. // Поверхность. 2003. № 2. С. 53.

85. Гаязов Р.Р., Кошелев К.Н., Кривцун В.М. и др. // Тр. XV Симпозиума "Нанофизика и наноэлектроника", Н. Новгород, 2011. Изд. Нижнего Новгорода, 2011. Т. 1. С. 147.

86. Шевелько А.П. // Квантовая электроника. 1996. Т. 23. С. 748.

87. Шевелько А.П. // Труды XIII Межд. Симпозиума "Нанофизика и наноэлектроника", Н. Новгород, 2009. Н. Новгород: ИФМ РАН, 2009. Т. 1. С. 229.

88. Шевелько А.П., Блисс Д.Е., Казаков Е.Д., Мазаракис М.Г., МакГарн Д.С., Найт ЛЗ., Струве К.В., Толстихина И.Ю., Уикс Т., Физика плазмы. 2008. Т. 34. № . 11. С. 1021.

89. В. В. Александров, Е. В. Грабовский, А. Н. Грицук, С.А. Данько, Е.Д. Казаков, Ю.Г. Калинин, В.Д. Королев, С. Ф. Медовщиков, К. Н. Митрофанов, Г. М. Олейник, В.Г. Пименов, Г.И. Устроев, А. П. Шевелько, Применение методов ВУФ-спектроскопии для измерения электронной температуры периферийной плазмы Z-пинча из малоплотного дейтерированного полиэтилена. ВАНТ, Серия ТС, 2013. Т.36. В.3. С. 68-73.

90. Митрофанов К.Н., Грабовский Е.В., Грицук А.Н., Лаухин Я.Н., Александров В.В., Олейник Г.М., Медовщиков С.Ф., Шевелько А.П. Особенности структуры излучающей области Z-пинча при сжатии пенно-проволочных сборок на установке Ангара-5-1. // 2013. Физика плазмы. Т. 39. № 1. С. 71.

91. R. Beier, C. Bachmann, R. Burhenn, Investigation of polarization of nonthermal bremsstrahlung from a vacuum spark plasma. J. Phys. D Appl. Phys. 14 (1981) 643-648.

92. N.K. Neog, S.R. Mohanty, Study on electron beam emission from a low energy plasma focus device. Phys. Lett. A 361 (4-5) (2007) 377-381.

93. T.A. Shelkovenko, S.A. Pikuz, et al., Electron-beam-generated x-rays from X-pinches. Phys. Plasma. 12 (3) (2005) 033102.

94. D.R. Kania, L.A. Jones, Observation of an electron beam in an annular gaspuff Z-pinch plasma device. Phys. Rev. Lett. 53 (2) (1984) 166-169.

95. V.V. Alexandrov, V.E. Fortov, I.N. Frolov, E.V. Grabovskii, I.K. Krasuk, I.V. Lomonosov, K.N. Mitofanov, P.P. Pashinin, A.Yu. Semenov, V.P. Smirnov, G.M. Oleinik, I.Yu. Porofeev, V.I. Vovchenko, G.G. Zukakishvili, Shock wave production in plane lead targets under action of soft x-ray flux generated by z-pinch plasma implosion and influence of attendant magnetic field and e-beams // 13th International Conference on High-Power Particle Beams

(BEAMS2000). Edited by Kiyoshi Yatsui and Weihua Jiang. Nagaoka University of Technology. Nagaoka, Japan, June 25-30, 2000. Proceedings, V.1, Pp. 142-146.

96. Грабовский Е.В., Александров В.В., Волков Г.С., Гасилов В.А., Грибов А.Н., Грицук А.Н., Дьяченко С.В., Зайцев В.И., Медовщиков С.Ф., Митрофанов К.Н., Лаухин Я.Н., Олейник Г.М., Ольховская О.Г., Самохин А.А., Сасоров П.В., Фролов И.Н., Использование конусных проволочных сборок для моделирования трехмерных эффектов МГД-сжатия, Физика плазмы. 2008. Т. 34. № 10. С. 885-900.

97. D. J. Ampleford, S. V. Lebedev, S. N. Bland, S. C. Bott, and J. P. Chittenden, C. A. Jennings, V. L. Kantsyrev, A. S. Safronova, V. V. Ivanov, D. A. Fedin, P. J. Laca, M. F. Yilmaz, V. Nalajala, I. Shrestha, K. Williamson, G. Osborne, and A. Haboub, A. Ciardi, Dynamics of conical wire array Z-pinch implosions, Physics of Plasmas 2007. V. 14. P. 102704.

98. S. N. Bland, S.V. Lebedev, J. P. Chittenden, D. J. Ampleford, S. C. Bott, J. A. Gomez, M. G. Haines, G. N. Hall, D. A. Hammer, I. H. Mitchell, and J. B. A. Palmer, Effect of Radial-Electric-Field Polarity on Wire-Array Z-Pinch Dynamics, Phys. Rev. Lett., 2005. V. 95. P. 135001.

99. Oleinik G.M., Alexandrov V.V., Frolov I.N., Grabovsky E.V., Gribov A.N., Mitrofanov K.N., Porofeev I.Yu., Samokhin A.A., Smirnov V.P., Sasorov P.V., Sarkisov G.S., Struve K.W. Influence of a radial electrical field on implosion of wire array, J. Phys. IV France, Volume 133, Juin 2006, p. 779 -781

100. Багдасаров Г. А., «Трехмерное моделирование магнитоускоренной импульсной плазмы с учетом эффектов, обусловленных обобщенным законом Ома»: дис. ... канд.физ.мат. наук: 05.13.18. - М., 2012, 115 с.

101. Трубников Б.А., Физика плазмы и проблема управляемых термоядерных реакций / Под редакцией М. А. Леонтовича. М.: Из-во АН СССР, 1958. T. IV. C. 87.

102. Вихрев В. В., Брагинский С. И. Вопросы теории плазмы Под редакцией М. А. Леонтовича. Вып. 5. М.: Атомиздат, 1974. С. 394.

103. Яньков В. В. Физика плазмы 1991. T. 17. C. 521.

104. Evans R.D. // The Atomic Nuclear. McGrow&Hill. 1955. H. 167.

105. Александров В.В., Грабовский Е.В., Грибов А.Н., Грицук А.Н., Медовщиков С.Ф., Митрофанов К.Н., Олейник Г.М., Пространственно-временная структура и динамика рентгеновской эмиссии Z пинча на основе проволочных лайнеров в области энергии квантов свыше 20 кэВ, Физика плазмы. 2009. Т. 35. № 2. С. 161-173.

106. Gribov A.N., Aleksandrov V.V., Grabovskiy E.V., Gritsuk A.N., Medovshchikov S.F., Mitrofanov K.N., Oleinik G.M. " X-ray emission of multiwire Z-pinches in energy range over 20 keV", IEEE Transactions on Plasma Science. 2009. Т. 37. № 10. Р. 1981-1986.

107. Грабовский Е.В., Митрофанов К.Н., Кошелев А.Ю., Самохин А.А., Александров В.В., Грицук А.Н., Лаухин Я.Н., Олейник Г.М., Фролов И.Н. Определение скорости плазмы внутри сжимающегося лайнера по измерению магнитного поля градиентным зондом. Физика плазмы. 2011. Т. 37. № 7. С. 631-647.

108. В.В. Александров, Е.В. Грабовский, А.Н. Грибов, А.Н. Грицук, С.Ф. Медовщиков, К.Н. Митрофанов, Г.М. Олейник "Пространственно-временная структура и динамика рентгеновской эмиссии Z пинча на основе проволочных лайнеров в области энергии квантов свыше 20 кэВ" // Труды XXXV Международной (Звенигородской) конф. по физике плазмы и УТС. февраль 2008. http: //www. fpl .gpi. ru/Zvenigorod/XXXV/It/ru/FH-Gritsuk. doc

109. I. Shrestha, V.L. Kantsyrev, A.S. Safronova, A.A. Esaulov, K.M. Williamson, N.D. Ouart, G.C. Osborne, M.E. Weller, M.F. Yilmaz, Investigation of characteristics of hard x-rays produced during implosions of wire array loads on 1.6 MA Zebra generator, High Energy Density Physics. 2010. V. 6. P. 113120.

110. I. Shrestha, V. L. Kantsyrev, A. S. Safronova, A. A. Esaulov, K. M. Williamson, N. D. Ouart, . G. C. Osborne, M. E. Weller, . M. F. Yilmaz, Study of Electron Beams in Wire Arrays at 1 MA Z-Pinch Generators, IEEE Transactions on Plasma Science, 2010. V. 38. NO. 4, Р. 658.

111. Смирнов В.П., Грабовский Е.В., Захаров С.В. // Письма в ЖЭТФ. 2005. Т. 81. №. 9. C. 556.

112. Косарев В.И., Лобанов А.И., Чукбар К.В. и др. // ВАНТ. Термоядерный синтез. 1989. №. 3. С. 46.

113. Александров В.В., Волков Г.С., Грабовский Е.В., Грибов А.Н., Грицук А.Н., Лаухин Я.Н., Митрофанов К.Н., Олейник Г.М., Сасоров П.В., Фролов И.Н. Исследование характеристик имплозии квазисферических проволочных лайнеров на установке Ангара-5-1 при токе до 4 МА // Физика плазмы. 2012. Т. 38. № 4. С. 345.

114. Mitrofanov K.N., Grabovsky E.V., Zukakishvili G.G. et al. // Proc. 15-th Int. Conf. on High-Power Particle BEAMS (BEAMS'2004) (Saint-Petersburg D.V. Efremov Institute, July 18-23 2004) / Eds. Engelko V. Mesyats G., Smirnov V. 2004. P. 818.

115. C. Stallings, K. Childers, I. Roth, and R. Schneider, Appl. Phys. Lett. 35, 524, 1979.

116. Александров В.В., Барсук В.А., Грабовский Е.В., Грицук А.Н., Зукакишвили Г.Г., Медовщиков С.Ф., Митрофанов К.Н., Олейник Г.М., Сасоров П.В., Исследование проникновения магнитного поля внутрь сжимаемого током лайнера на установке Ангара-5-1, Физика плазмы. 2009. Т. 35. № 3. С. 229-250.

117. К. Н. Митрофанов, Е. В. Грабовский, В. В. Александров, И. Н. Фролов, Г. М. Олейник, Я. Н. Лаухин, А. Н. Грицук, П. В. Сасоров, С. Ф. Медовщиков. Исследование имплозии пенно-проволочных сборок на установке Ангара-5-1. Физика плазмы. 2012. Т. 38. № 12. С. 1022-1041

118. Deeney C., Nash T.J., Spielman R.B. et al. // Phys. Rev. E. 1997. V. 56. P.5945.

119. В. В. Александров, В. А. Гасилов, Е. В. Грабовский, А. Н. Грицук, Я. Н. Лаухин, К. Н. Митрофанов, Г. М. Олейник, О. Г. Ольховская, П. В. Сасоров, В. П. Смирнов, И. Н. Фролов, А. П. Шевелько. Об увеличении плотности энергии в плазме пинча при трехмерном сжатии квазисферических проволочных лайнеров. Физика плазмы. 2014. Т. 40. № 12. С. 1057-1073.

120. Gritsuk A.N., Aleksandrov V.V., Grabovskiy E.V., Laukhin Ya.N., Mitrofanov K.N., Oleinik G.M., Volkov G.S., Frolov I.N., Shevel'ko A.P., Radiation anisotropy at the implosion of multiwire arrays, // IEEE Trans. Plasma Sc. 2013. V. 41. № 11. P. 3184.

121. Vichev I.Yu., Novikov V.G., Solomyannaya A.D. Modeling of the Emission Spectra of Tungsten Plasma // Mathematical Models and Computer Simulations, 2009. V. 1. № 4. P. 470-481.

122. Гасилов В.А., Болдарев А.С., Дьяченко С.В., Ольховская О.Г., Карташева Е.Л., Болдырев С.Н, Багдасаров Г А., Гасилова И.В., Бояров М.С., Шмыров В.А. // Мат. моделирование. 2012. Т. 24. № 1. C. 55.

123. Gasilov V., Boldarev A., Dyachenko S., Olkhovskaya O., Kartasheva E., Bagdasarov G., Boldyrev S., Gasilova I., Shmyrov V., Tkachenko S., Grunenwald J., Maillard T. // Advances in Parallel Computing Volume 22, 2012. Applications, Tools and Techniques on the Road to Exascale Computing / Ed. by K. De Bosschere, D'Hollander E.H., Joubert G.R., Padua D., Peters F., Sawyer M. P. 235.

124. Никифоров А.Ф., Новиков В.Г., Уваров В.Б., Квантово-статистические модели высокотемпературной плазмы - М: Физматлит, 2000. - 400 с.