Рентгенографические исследования физики затянутого плазмообразования при токовом сжатии многопроволочных сборок на установке Ангара-5-1 тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.08, кандидат физико-математических наук Порофеев, Иван Юрьевич

• Порофеев, Иван Юрьевич
• кандидат физико-математических наук
• 2006

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Порофеев, Иван Юрьевич

ОГЛАВЛЕНИЕ.".

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ПОСТАНОВКА ЭКСПЕРИМЕНТА.;.

1.1. Диагностический комплекс, используемый на установке Ангара-5

1.2. Интегральная по времени камера-обскура для исследования излучающей плазмы.

1.2.1. Оптимизация параметров камеры-обскуры.

1.2.2. Оценка энергии квантов, формирующих изображение.

1.2.3. Отверстие, формирующее изображение.

1.2.4. Регистратор рентгеновского излучения.

1.3. Калибровка фотопластинок ВР-П в излучении Z-пинча и переход от распределения плотности почернения к распределению интеграла по времени энергетической яркости Z-пинча.

1.3.1. Постановка эксперимента по калибровке фотопластинок.

1.3.2. "Серый" фильтр.

1.3.3. Характеристические кривые.

1.4. Различные подходы к интерпретации интегральных по времени обскурограмм.

1.5. Рентгеновское просвечивание периферийной области сжимаемой током многопроволочной сборки на установке Ангара-5-1.

1.5.1. Методика зондирования.

1.5.2. Селекция излучения Х-пинча на фоне излучения Z-пинча.

1.5.3. Точечный источник рентгеновского излучения -Х- пинч.

1.5.3.1. Конструкция Х-пинча.

1.5.3.2. Длительность вспышки, размер горячей точки Х-пинча.

1.5.3.3. Протекание тока через Х-пинч при токовом сжатии многопроволочной сборки.

1.5.3.4. Момент вспышки Х-пинча. Определение рабочего диапазона методики рентгеновского зондирования.

1.5.3.5. Результаты измерения мощности рентгеновского излучения Х-пинча и восстановления его спектра.

1.5.4. Постановка эксперимента по зондированию периферийной области многопроволочных сборок.

1.5.4.1. Схема эксперимента.

1.5.4.2. Детектор рентгеновского излучения - фотопленка.

1.5.4.3. Ступенчатый ослабитель для рентгеновского зондирования.

1.5.4.4. Пространственная разрешающая способность метода.

1.6. О погрешностях измерений.

1.6.1. Ошибки измерения интеграла по времени энергетической яркости 2-пинча.

1.6.2. Ошибки измерения плотности плазмы внутри многопроволочной сборки при просвечивании плазмы излучением Х-пинча.

ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ.

2.1. Исследование токового сжатия одиночной многопроволочной сборки.

2.1.1. Взрыв проволок сборки и снос плазмы с кернов проволок.

2.1.2. Внутренняя структура керна.

2.1.3. Стадия сжатия плазмы на ось.

2.1.4. Сжатое состояние 2-пинча.

2.1.5. Прикатодная плазма.

2.1.6. Неоднородность плотности плазмы внутри 2-пинча.

2.2. Исследование токового сжатия вложенной многопроволочной сборки.

2.2.1. Взрыв проволок и взаимодействие плазмы внешнего каскада с внутренней сборкой.

2.2.2. Исследования распределения интеграла по времени энергетической яркости при токовом сжатии двойных многопроволочных сборок.

2.2.3. Связь плазменных сгустков с наличием горячих точек в пинче.

2,3. Обсуждение экспериментальных результатов.

2.3.1. Токовое сжатие многопроволочной сборки как "радиальный плазменный ливень ".

2.3.2. Токовое сжатие вложенной многопроволочной сборки.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Рентгенографические исследования физики затянутого плазмообразования при токовом сжатии многопроволочных сборок на установке Ангара-5-1»

Более 40 лет назад получили развитие высоковольтные наносекундные генераторы, используемые для генерации мощных пучков релятивистских электронов (РЭП) с токами от 10 кА, длительностью от 10 не и энергией электронов 0.1-10 Мэв [1, 2]. Такие электронные пучки использовались, например, для получения мощных импульсов тормозного излучения [3]. В конце 60-х годов прошлого столетия было предложено применять мощные РЭП для зажигания термоядерного горючего в инерциально удерживаемой плазме [4]. Позднее появилась идея концентрации энергии на термоядерной мишени с помощью пучка легких ионов [5]. Крупнейшими установками, работавшими в этом направлении, были PBFA-1 и PBFA-2 с токами 10 и 20 МА, длительностью импульса 40 не. В СССР в Институте атомной энергии им. И. В. Курчатова с 1975 года велись работы по созданию термоядерного ускорителя Ангара-5 [6], предназначенного для исследований в области инерциального термоядерного синтеза. В 1983 году состоялся первый экспериментальный пуск установки Ангара-5-1. На перечисленных выше установках, а так же на некоторых других, с 80-х годов ведутся исследования, связанные с возможностью зажигания термоядерного топлива путем передачи на мишень энергии разогнанной магнитным полем плазменной оболочки (лайнера) [7]. В качестве лайнера может быть полая газовая струя [8, 9], тонкая металлическая фольга [10], столбик пены (например, из агар-агара [11]) с различными добавками, каскада проволочек [12, 13]. Под действием мощного импульса мягкого рентгеновского излучения (МРИ), формирующегося при схлопывании лайнера, должна происходить абляция внешней поверхности сферы с заключенным в ней термоядерным топливом, и сфера должна сжиматься. Предполагалось, что сжатие сферы с топливом должно происходить адиабатически и топливо нагреется до температуры зажигания. Забегая вперед, отметим, что такие эксперименты в настоящее время были проведены на установке Z (Sandia, США) при токе 18 МА и был получен выход

I о термоядерных нейтронов 2*10 [14]. Исходя из современных представлений, для зажигания термоядерного горючего мишени требуется импульс МРИ мощностью от 1000 ТВт и энергией от 10 МДж [15]. Эти параметры МРИ могут быть достигнуты на проектируемых установках «Байкал» (Россия) и «Х-1» (США) с разрядным током 50-60 МА и длительностью импульса 100-200 не.

На сильноточных высоковольтных установках (Z, Saturn) с нагрузкой на основе многопроволочных лайнеров [16, 17] в последние годы достигнуты значительные результаты по генерации мощных рентгеновских импульсов. Мощный импульс МРИ в таких установках возникает на финальной стадии токового сжатия цилиндрических проволочных сборок (одиночных или вложенных). В лаборатории Sandia на установке Z [17] при пропускании тока 20 МА за время 105 не через цилиндрический многопроволочный лайнер длиной 2 см, диаметром 4 см, состоящий из 240 вольфрамовых 7-ми микронных проволочек при схлопывании на ось был получен импульс МРИ мощностью более 180 ТВт и длительностью 5.5 не. Мощность МРИ по сравнению с электрической мощностью, вложенной в лайнер, увеличилась примерно в 3 раза. Достигнутые результаты активизировали исследования в области инерциального направления УТС на Z-пинчевых установках. Как было отмечено, для получения зажигания термоядерного горючего необходимо иметь ток 50-60 МА с длительностью 100-200 не. В настоящий момент таких установок нет, они только проектируются. Исследовать же физику токового сжатия многопроволочного лайнера и генерации мощного импульса МРИ, оптимизировать параметры этого процесса оказалось возможно и на более дешевых, меньших по энергетике установках, типа Ангара-5-1 [6], MAGPIE (1.4 МА, 240 не, «Империал колледж», Англия) [18]. Итак, во второй половине 80-х годов на установке Ангара-5-1 начались активные исследования физических процессов токового сжатия многопроволочных сборок.

Более компактное сжатие многопроволочных сборок из материалов с большим атомным номером по сравнению со сжатием подобных газовых лайнеров [19, 8] пробудило интерес многих научных коллективов к изучению процессов плазмообразования, сжатия и излучения в процессе имплозии многопроволочных сборок. Успех в получении рекордных мощностей импульса МРИ был достигнут за счет использования многопроволочных сборок с малым межпроволочным расстоянием. Для установки Z этот параметр составляет около 300 мкм. Такого же порядка межпроволочное расстояние может устанавливаться в многопроволочных сборках, используемых в качестве согласованной нагрузки на ускорителе Ангара-5-1. При пропускании по такой нагрузке с погонной массой около 300 мкг/см мегаамперного тока, на оси формируется Z-пинч диаметром около 1 мм и высотой 1 см. Параметры плазмы Z-пинча: п~Ю20ч-Ю21 см'3, Те~100 эВ.

Во многих публикациях [20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29], в которых объяснялись высокая степень сжатия, компактность схлопывания и выход рентгеновского излучения при имплозии многопроволочных и других лайнеров, говорилось о достаточно быстром образовании тонкой сплошной цилиндрической плазменной оболочки. В случае проволочного лайнера, оболочка образуется за счет взрыва проволок лайнера и заполнения плазмой всего пространства между проволоками. В дальнейшем, плазменная оболочка под действием магнитного давления компактно и симметрично должна схлопываться на ось. Детальное рассмотрение зависимости выхода рентгеновского излучения от параметров генератора и нагрузки представлено в работах [20, 21]. В перечисленных работах приводится одномерное численное моделирование процесса токового сжатия лайнера при решении уравнения радиационной гидродинамики. В двухуровневой модели [22] считается уравнение баланса энергии, из которого получается условие равновесия, близкое по форме к уравнению Беннета в приближении малости излучения. Из уравнения баланса выражается плотность и подставляется в эмпирическую зависимость выхода излучения от температуры, плотности, радиуса Z-пинча и атомным номером вещества. В данной работе приведены сравнения теоретических оценок с результатами экспериментов по сжатию многопроволочных лайнеров на установке Saturn, а так же газовых лайнеров на установке Hawk. В работе [30] отмечается, что вышеперечисленные модели дают достаточно хорошую оценку оптимального отношения кинетической энергии к массе лайнера и соответствующего выхода МРИ. Там же отмечается, что достаточное совпадение эксперимента с результатами численного моделирования процесса имплозии наблюдается при начальном радиусе лайнера до 2.5 см и временем имплозии не более 100 не. При больших радиусах лайнера или времени имплозии расхождение эксперимента с расчетом по описанным моделям существенно. Данное расхождение связывается с тем, что модели рассматривают одномерное сжатие идеальной оболочки и не учитывают развитие неустойчивостей во время имплозии лайнера. Неустойчивости различного типа теоретически изучались в большом количестве работ. Наиболее опасной для тонкой плазменной оболочки, сжимаемой азимутальным магнитным полем, считается Релей-Тейлоровская неустойчивость. Она разрушает оболочку в .аксиальном и радиальном направлениях, прогрессируя во времени.

Для подавления Релей-Тейлоровской неустойчивости, а так же стабилизации имплозии лайнеров вообще в [31] предлагалось использование стабилизирующего аксиального магнитного поля, в [32] - механизма «снежного плуга» для стабилизации оболочки конечной толщины. Эффективность второго механизма заметна при длине волны возмущений б льших толщины оболочки. В [33] отмечается, что хороших стабилизирующих оболочку результатов можно добиться используя многокаскадные лайнеры. В этом случае при столкновении оболочек происходит торможение и стабилизация налетающей оболочки.

Как будет показано далее, концепция тонкостенной оболочки (в том числе разрушаемой Релей-Тейлоровской неустойчивостью) для многопроволочных сборок не вполне соответствует реальности.

На момент начала работы над диссертацией было известно, что многопроволочные сборки дают более компактное сжатие по сравнению, например, с газовыми лайнерами, несмотря на их большую неоднородность по массе в азимутальном направлении. Как было сказано выше, практически все научные коллективы, занимающимися многопроволочными лайнерами, считали, что токовое сжатие таких нагрузок идет по сценарию схлопывания на ось тонкой сплошной плазменной оболочки. Коллективом установки Ангара-5-1 разрабатывался другой подход к описанию физики токового сжатия многопроволочных сборок. Уже в первых экспериментах на Ангаре в 1986г., было получено, что сжатие проволочных лайнеров носит характер постепенного перетекания вещества к оси сборки со скоростями ~3-107 см/с, г проволоки лайнера большую часть времени разряда находятся в своем первоначальном положении, на оси сборки появляется плазменный предвестник [34, 35], летящая на ось плазма является токонесущей. В работах 1989 - 90 г [36, 12] было показано, что основным фактором, который необходимо учитывать при исследованиях многопроволочных нагрузок является длительное, по сравнению со всем временем разряда, производство плазмы из плазмообразующего вещества. Теоретическая модель длительного плазмообразования представлена в [37].

Кратко опишем сценарий токового сжатия многопроволочной сборки. Проволоки сборки, пропустив через себя некоторый ток в течение нескольких наносекунд, образуют на своей поверхности корону из малоплотной хорошо проводящей электрический ток плазмы [38]. Далее, проволочная сборка становится гетерогенной. Она состоит из горячей плазмы, несущей основной ток и относительно холодных кернов - продуктов взрыва проволок сборки. Керны проволок, обладающие большим сопротивлением, не переносят электрический ток, а дальнейшее производство плазмы из них осуществляется за счет вложенной в проволоки за первые наносекунды энергии и потоков тепла из горячей плазмы,' которая окружает каждый керн.

Плотные керны значительную часть времени разряда остаются на своем первоначальном месте, генерируя плазму, которая частично сносится на ось сборки под действием объемной силы Ампера. После сноса очередной порции плазмы на ось из керна поставляется следующая порция вещества, перехватывающая на себя некоторую долю тока. Таким образом устанавливается непрерывный поток плазмы с периферии сборки на ось, сохраняющийся все время токового сжатия сборки. При этом плазма уносит с собой на ось вмороженное в нее магнитное поле.

Несмотря на кажущуюся хаотичность, значительную длительность процессов плазмообразования и сжатия плазмы, на оси формируется излучающий в мягком рентгене Z-пшч с рекордными параметрами.

В рамках разрабатываемой модели затянутого плазмообразования из многопроволочных сборок оставался нерешенным ряд проблем. А именно, какая же доля вещества многопроволочной сборки и сколь долго остается на периферии сборки, а какая ее часть сносится на ось? Каково распределение плотности вещества на периферии сборки и как оно меняется во время токового сжатия сборки? Как долго существуют плотные керны проволок сборки, какова скорость их расширения, насколько равномерно они испаряются; насколько неоднородно, происходит снос плазмы с периферии на ось сборки. Оставался также открытым вопрос о взаимодействии плазмы внешней сборки с внутренним каскадом при имплозии вложенных многопроволочных сборок. Важнейшим вопросом в изучении токового сжатия многопроволочных сборок были вопросы о пространственном распределении энергетической яркости Ъ-пинча и его визуализации с высоким пространственным разрешением в интересующей спектральной области (100 - 1000 эВ).

Цель работы заключалась в: экспериментальном исследовании динамики сжатия одиночных многопроволочных сборок из вольфрамовых проволочек, а также двухкаскадных нагрузок, состоящих из двух коаксиально вложенных сборок. Последний вопрос особенно важен, так как в экспериментах с каскадными нагрузками зарегистрированы более высокие выходы МРИ по сравнению с одиночными. Ставились задачи а) измерить количество вещества, которое сосредоточенно на периферии одиночной сборки и на внутреннем каскаде вложенной сборки при пропускании через них мегаамперных токов; б) исследовать пространственное распределение энергетической яркости 2-пинча. При этом необходимо было понять физику взаимодействия плазмы внешнего каскада с внутренним, которые в концепции «затянутого плазмообразования» являются практически прозрачными друг для друга с гидродинамической точки зрения [37].

Актуальность диссертационной работы состоит в важности исследуемого явления - токового сжатия многопроволочных сборок - для различных направлений науки. Рентгеновский импульс большой энергии, короткой длительности и высокой мощности, получаемый в лабораторных условиях при этом процессе может быть использован при обжатии термоядерной мишени для достижения условий зажигания, в исследованиях по взаимодействию с веществом и генерации ударных волн [39], для накачки рентгеновского лазера [40], в рентгеновской микролитографии [41].

Настоящая работа направлена на исследование распределения плотности вещества с высоким временным и пространственным разрешением внутри одиночных и вложенных многопроволочных сборок в процессе токового сжатия на установке Ангара-5-1. Также исследовалась стадия сноса плазмы на ось сборки и стадия стагнации 2-пинча. Изучалось пространственное распределение интеграла по времени энергетической яркости Z-пинчa для одиночных и вложенных многопроволочных сборок.

Исследования производились, преимущественно, рентгенографическими методами, а именно: посредством интегральных по времени камер-обскур и активным рентгеновским просвечиванием периферии сборки. Первая методика позволяла получать пространственное распределение интеграла по времени энергетической яркости 2-пинча за все время разряда. Вторая методика на основе точечного источника Х-пинча позволяла находить пространственное распределение плотности плазмы в определенные моменты времени на периферии одиночной сборки либо на периферии внутреннего каскада вложенной сборки.

В процессе выполнения работы решались следующие практические задачи:

• калибровка регистратора (фотопластинки ВР-П), используемого в камере-обскуре излучением Е-пинча посредством рентгеновского ступенчатого ослабителя на основе «серых» фильтров;

• нахождение пространственного распределения интеграла по времени энергетической яркости излучающего в МРИ объекта исследования;

• создание точечного источника рентгеновского излучения на основе Х-пинча, состоящего из двух и более скрещенных в одной точке проволок на установке Ангара-5-1. Изучение его излучательных характеристик;

• создание методики рентгеновского просвечивания на основе Х-пинча и определение массы вещества на периферии многопроволочной сборки с использованием ступенчатого ослабителя из того же материала, что и изучаемый объект;

• интерпретация полученных результатов, анализ, прогнозирование и формулирование выводов.

Структура работы. Диссертационная работа состоит из Введения, 2-х глав и Заключения, содержит 1 таблицу, 62 рисунка и библиографию, состоящую из 99 наименований. Объем диссертационной работы составляет 141 страницу.

Заключение диссертации по теме «Физика плазмы», Порофеев, Иван Юрьевич

Заключение.

Исследования по токовому сжатию одиночных и вложенных сборок потребовали создания следующих диагностических методик:

•Методика на основе точечного источника Х-пинча рентгеновского просвечивания периферии многопроволочных сборок в процессе их токового сжатия на установке Ангара-5-1. Эта методика позволяет получать количественные данные о распределении плотности вещества плазмы.

•Методика определения относительной и абсолютной характеристических кривых для фотопластинок ВР-П при облучении их рентгеновским излучением Z-пшчa на установке Ангара-5-1.

•Методика определения пространственного распределения интеграла по времени энергетической яркости Ъ-тшчд.

Эти методики дополнили диагностические средства, используемые на установке Ангара-5-1. Использование этих методик в экспериментах по токовому сжатию одиночных и вложенных многопроволочных сборок позволило получить следующие результаты:

• Найдены распределения плотности плазмы на развитой стадии разряда (по прошествии 60-80 % всего времени разряда) на периферийной области одиночной сборки и в окрестности начального радиуса внутреннего каскада вложенной сборки. До 90 % всей массы одиночной сборки на 70 не после начала тока сосредоточено на периферии, из них 70% находится в плотных кернах, стоящих на своих первоначальных местах. Определено, что проволоки сборки испаряются неоднородно и не одновременно для каждой конкретной проволоки и для разных проволок в сборке.

•Измерены средние скорости расширения кернов проволок в составе многопроволочной сборки. Для вольфрамовых кернов средняя скорость расширения составила ~100 м/с, для алюминиевых -400 м/с, для медных -350 м/с.

• В целом, токовое сжатие вложенной сборки похоже на токовое сжатие одиночной. Однако, внутренний каскад производит стабилизирующий эффект для плазмы, сносящейся с внешнего каскада. «Радиальный плазменный ливень» менее ярко выражен при имплозии вложенных сборок, чем при имплозии одиночных. В результате, 2-пинчи вложенных сборок генерируют более стабильные, короткие и мощные импульсы МРИ. Более 90% всей излученной энергии приходится на приосевую область сборки диаметром -700 мкм, тогда как в случае одиночной сборки из области диаметром 1 мм излучается 70% энергии МРИ.

• Представленные результаты демонстрируют, что токовое сжатие многопроволочных сборок имеет ряд принципиальных отличий по сравнению с токовым сжатием, описываемым в моделях, предполагающих существование тонкой цилиндрической плазменной оболочки. Плазмообразование и снос плазмы на ось сборки происходит неоднородно как в азимутальном, так и в аксиальном направлениях. Аксиально-неоднородное радиальное сжатие плазменных сгустков приводит к формированию обособленных пинчей и плазменных образований, излучение из которых может происходить с некоторым временным разбросом. Это может приводить к увеличению длительности импульса МРИ.

Полученная в результате выполнения работы информация подтверждает и дополняет развиваемую коллективом установки Ангара-5-1 концепцию «затянутого плазмообразования» при токовом сжатии многопроволочных сборок. На основе полученных данных, в том числе, формировалась модель радиальный плазменный ливень», описывающая аксиально-неоднородное сжатие плазмы с периферии на ось сборки. Результаты измерений средних скоростей разлета вещества проволок сборок, а также информация о распределении плотности плазмы внутри многопроволочных сборок могут быть использованы как экспериментальные данные для проверки теоретических моделей, учитывающих процессы длительного плазмообразования в многопроволочных нагрузках.

В заключение автор выражает благодарность своему научному руководителю Г. М. Олейнику за научное руководство работой, за всесторонний опыт, приобретенный автором за годы сотрудничества, за здравую критику при обсуждении результатов экспериментов и диссертации.

Автор благодарен сотрудникам ОФТП ГНЦ ТРИНИТИ Грабовскому Е. В., Недосееву С. Д., Александрову В. В., Зукакишвили Г. Г., Самохину A.A., Волкову Г.С., Фролову И. Н., Митрофанову К. Н. за полезные обсуждения результатов экспериментов и всевозможную помощь.

Особо хотелось бы выразить свою признательность всему коллективу установки Ангара-5-1 за техническое обслуживание и помощь в проведении экспериментов.

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Порофеев, Иван Юрьевич, 2006 год

1. Denholm A. S. High voltage technology. // IEEE Trans. On Nucl. Sei., 1965, v.I

2. Winterberg F. The possibility of producing a dense thermonuclear plasma by anintense field emission discharge. // Phis. Pev. 1968, v. 174, №1, p. 212-220.

3. Gerardo J.B., Gerber R.A., Wayne Johnson A., Paterson E.L. // Ann. N.Y. Acad.

4. Sei., 1975, Vol. 251, P. 590. j 6 Велихов E. П., Глухих В. А., Гусев О. А., и др. Ускорительный комплекс«Ангара-5».: Препринт НИИЭФА Д-0301. Л., 1976.

5. С. Deeney, Р. D. LePell, F. L. Cochran, et al. Argon gas puff implosion experiments and two-dimensional modeling. // Phys. Fluids B, vol.5, №3, 1993, pp. 992-1001.

6. J. C. Cochrane, R. R. Bartsch, J. F. Benage, et al. Direct drive foil implosion j experiments on Pegasus II. // III Int. Conf. On Dense Z-pinches, London, 1993 ! (AIP Conf. Proc. 299 Woodbury, 1993), pp. 381-387.I

7. A. N. Batunin, A. V. Branitsky, I. N. Frolov, et al. Inhomogeneous Z-pinchIj investigation on Angara-5-1. // III Int. Conf. On Dense Z-pinches, London, 1993j (AIP Conf. Proc. 299 Woodbury, 1993), pp. 580-586.

8. Айвазов И.К., Бехтев М.Б., Булан B.B. и др. Сжатие многопроволочныхлайнеров на многомодульном комплексе «Ангара-5-1». // Физика плазмы, 1990, Т. 16, №6, С. 645-654.

9. Glukhikh V.A., Velikhov E.P., Azizov E.A. et al. Perspective of kiloterawatt soft X-ray source based on the slow inductive store with energy of 1 gigajoul. // 12th International Conference BEAMS'98,1998, Haifa, Israel, p.71.

10. Sanford T.W.L., Allshouse G.O., Marder B.M. et al. Improved Symmetry Greatly Increases X-Ray Power from Wire-Array Z-Pinches. // Phys. Rev. Lett. 1996. V. 77. P. 5063-5066.

11. Spielman R.B., Deeney C., Chandler G.A. et. al. Tungsten wire-array Z-pinch experiments at 200 TW and 2 MJ. // Phys. Plasmas, 1998, Vol. 5(5), P. 2105.

12. Lebedev S.V., Beg F.N., Bland S.N. et.al. Effect of discrete wires on the implosion dynamics of wire array Z pinches. // Physics of Plasmas, 2001, Vol. 8, No. 8, P. 3734.

13. Whitney K. G., Thornhill J. W., Apruzese J. P., Davis J. Basic consideration forscaling Z-pinch x-ray emission with atomic number. // J. Appl. Phys. Vol. 67, №4 1990, pp. 1725-1735.

14. Whitney K. G., Thornhill J. W., Giuliani J. L., et al. Optimization of K-shellemission in aluminum Z-pinches: Theory versus experiment. // Phys. Review E, vol. 50, №3, 1994, pp. 2166-2174.

15. Mosher D.,Krishnan M. A two-level model for K-shell radiation scaling of the imploding Z-pinch plasma radiation source. // IEEE Trans. Plasma Sci., vol. 26, №3, 1998, pp. 1052-1061.

16. Haines M.G. A heuristic model of the wire array Z-pinch. // IEEE Trans. Plasma Sci. 1998. V. 26. P. 1275.

17. Chittenden J.P., Lebedev S.V., Bell A.R., Aliaga-Rossel R., Bland S.N., and Haines M.G. Plasma Formation and Implosion Structure in Wire Array Z Pinches. // Physical Review Letters, 1999, Vol. 83, No. 1, 5.

18. Lebedev S.V., Mitchell I.H., Aliaga-Rossel R. et al. Azimuthal Structure and Global Instability in the Implosion Phase of Wire Array Z-Pinch Experiments. // Phys. Rev. Lett. 1998. V. 81. P. 4152-4155.

19. Marder B.M., Sanford T. W.L., Allshouse G.O. Symmetric Aluminum-Wire Arrays Generate High-Quality ZPinches at Large Array Radii. // Phys. Plasmas. 1998. V. 5. P. 2997.

20. Sanford T.W., Mock R.C., Spielman R.B. et al. Increased X-Ray Power Generated from Low-Mass LargeNumber Aluminum-Wire-Array Z-Pinch Implosions. // Phys. Plasmas. 1998. V. 5. P. 3737.

21. Sanford T.W., Mock R.C., Nash T.J. et al. Wire Array Z-Pinch Insights for High X-Ray Power Generation. // Ibid. 1999. V. 6. 1270.

22. Chittenden J.P., Lebedev S.V., Bell A.R. et al. Plasma Formation and Implosion Structure in Wire Array Z Pinches. // Phys. Rev. Lett. 1999. V. 83. P. 100.

23. Commisso R. J., Apruzese J. P., Black D. C., et al. Results of radius scaling experiments and analysis of Neon K-shell radiation data from an inductively driven Z-pinch. // IEEE Trans. Plasma Sci., vol. 26, №4,1998, pp. 1068-1085.

24. Сорокин С. А., Хачатурян А. В., Чайковский С. А. Экспериментальное исследование устойчивости сжатия полых плазменных лайнеров с начальным аксиальным магнитным полем. // Физика Плазмы, Т. 17, вып. 12, 1991, с. 1453-1458.

25. Gol'berg S. M., Velikovich A. L. Suppression of Rayleigh-Taylor instability by the snowplow mechanism. // Phys. Fluids B, vol. 5, № 4,1993, p. 1164-1172.

26. Gol'berg S. M., Velikovich A. L. Snowplow mechanism and stability of imploding multicascade liner systems. // III Int. Conf. On Dense Z-pinches, London, 1993, p. 42-50.

27. Айвазов И.К., Вихарев В.Д., Никандров Л.Б. и др. Образование плазменного предвестника при схлопывании многопроволочных лайнеров. // Письма в ЖЭТФ, 1987, т.45, вып.1, с.23-25.

28. Айвазов И.К., Вихарев В.Д., Волков Г.С. и др. Экспериментальное исследование образования осевого форплазменного канала на начальном этапе сжатия многопроволочной системы мегаамперными токами. // Физика плазмы, 1988, т.14, вып.2, с.197-202.

29. Бехтев М.Б., Вихарев В.Д., Захаров С.В. и др. // Электродинамическое сжатие многопроволочных лайнеров. // ЖЭТФ, Т.95, май 1989, С. 1653-1667

30. В.В.Александров, А.В.Браницкий, Г.С.Волков и др. Динамика гетерогенного лайнера с затянутым плазмообразованием. // Физика плазмы, (2001), том 27, №2, с. 99-120.

31. A.V.Branitskii E.V.Grabovskii M.V.Frolov et. al. Peculiarities of wire resistance behavior on initial stage of explosion. // 12th Int. Conference on High-Power Particle Beams. BEAMS'98. Haifa, Israel, June 7-12 1998. Proceedings, p. 599602.

32. P. J. Turchi, W. L. Baker. Generation of high-energy plasmas by electromagnetic implosion. J. // Of Appl. Phys., 1973, v. 44, №11, p.4936-45.

33. Apruzese J.P., Mehlman G., Davis J., et al. Spectroscopic analysis of sodium-bearing Z-pinch plasmas for their x-ray-laser pumping efficiency// Phys. Rev. A.-1987,- V.35, № 11.-P.4896-4899.

34. Bailey J., Ettinger Y., Fisher A., Feder R. Evaluation of the gas puff Z- pinches as an x-ray lithography and microscopy source// Appl. Phys. Lett.- 1982,- V.40, № 1.-P.33-35.

35. В.В.Александров, Е.В.Грабовский, И.Ю. Порофеев, и др. Токовоесамосжатие многопроволочной сборки как радиальный плазменный ливень. //ЖЭТФ, 2003, Т. 124, В. 10, С. 829-839.

36. Альбиков З.А Велихов Е.П. Веретенников А.И. и др. // Импульсный термоядерный комплекс "Ангара- -5-1". Атомная энергия, т.68,в.1,с.26-35 1990

37. Егоров A.B. Лахтюшко Н.И. Лузин Ю.Н. и др. Средства автоматизации исследований инерциального термоядерного синтеза. // Диагностика плазмы, сб.статей, М Энергоиздат, в.6, с.253-259, 1989.

38. Альбиков З.А., Аранчук Л.Е., Батюнин A.B. и др. Аппаратурный комплекс для измерения импульсного излучения ионизирующего излучения установки "Ангара-5". // Диагностика плазмы, сб.статей, М. Энергоиздат, в.5, с.223-225,1986.

39. A.V.Branitsky, V.D.Vikharev, E.V.Grabovsky, et al // Shell collision investigation on "Angara-5-1" pulse generator. Proc. 8th Int. Conf. on high-power particle beams (Beams'90). Novosibirsk, 1990, v.l, p.437-442

40. Батюнин A.B. Булатов A.H. Вихарев В.Д. и др. Исследование сверхбыстрого дейтериевого Z- пинча на установке "Ангара-5-1". // Физика плазмы т. 16, в.9, 1990, с. 1027-1035.

41. А. В. Браницкий, В.В. Александров, Е.В. Грабовский и др. Эффекты "холодного старта" при сжатии плазменных лайнеров на установке "Ангара-5-1". // Физика плазмы, (1999), том 25, № 12, с.1060-1078.

42. Е. В.Грабовский, О. Ю. Воробьев, К. С. Дябилин и др. Генерация мощных ударных волн мягким рентгеновским излучением плазмы Z-пинча. // Письма в ЖЭТФ, 1994, Т.60, вып.1, стр.3-6.

43. Г.М.Олейник. Индуктивный делитель напряжения. //Приборы и техника эксперимента, 2000г. №3, С. 49-51.

44. А. В. Браницкий, Г.М.Олейник. Восстановление параметров спектра мягкого рентгеновского излучения по сигналам вакуумных рентгеновских диодов. // Приборы и техника эксперимента, 2000г. №4, С. 58-64

45. Е.В.Грабовский С.Л.Недосеев, И.Ю.Порофеев, и др. Исследованиеj 1.пространственной структуры Z-пинчей многопроволочных лайнеров наIустановке Ангара-5-1 посредством камеры обскуры. : Препринт ТРИНИТИ №0093А, 2002г. ЦНИИАТОМИНФОРМ.

46. Е.В.Грабовский, Г.М.Олейник, И.Ю.Порофеев. Измерение распределения интеграла по времени энергетической яркости z-пинча в мягком ретгеновском излучении на установке Ангара-5-1. // ПТЭ. 2006. №2.I

47. Мазинг M. А. Мольков В. В. и др. Характеристические кривые фотопленки j УФ-ВР, экспонированной мягким рентгеновским излучением лазерной | плазмы (А,=2.6-11 А).: Препринт ФИАН № 67 1981г.

48. Александров Ю. М. Кошевой М. О. и др. Исследование сенситометрических характеристик рентгеновских фотоэмульсий в спектральном диапазоне 1080 А.: Препринт ФИАН № 1 1991г.

49. Бабичев А. П., Бабушкина Н. А., Братковский А. М. и др.; Под ред. ! Григорьева И. С., Мейлихова Е. 3. Физические величины: Справочник

50. Энергоатомиздат, 1991г, стр.15-16.

51. V. V. Aleksandrov, G.S. Volkov, Е. V. Grabovski at. al. Study of a fine spatial-temporal structure of x-ray emission of Z pinch at the "Angara-5-1". // installation, 15th INT. CONF. on HIGH-POWER PARTICLE BEAMS, July 1823,2004 St. Petersburg

52. Грабовский E.B., Зукакишвили Г.Г., Порофеев И.Ю и др. Рентгенографическое исследование динамики и пространственной структуры Z-пинчей многопроволочных сборок. // Физика плазмы, 2004, Т. 30, №1, С. 33-40.

53. Волков Г. С., Зайцев В. И. Стенд метрологических измерений ультра мягкого рентгеновского излучения.: Препринт ТРИНИТИ № 101-А.

54. Key М.Н., Rumsby Р.Т., Evans R.G. et al. Study of Ablatively Imploded Spherical Shells. // Phys. Rev. Lett. 1980, V.45, N.10, P. 1801.

55. Lebedev S.V., Beg F.N., S. N. Bland, at al. Effect of Core-Corona Plasma Structure on Seeding of Instabilities in Wire Array Z Pinches. // Phys. Rev. Lett. 2000, V.85, N.l, P.98-101.

56. Grabovsky E., Mitrofanov K., Porofeev I. et al. In Advanced Diagnostics for magnetic and inertial fusion. Ed. by Stott P.E. et al. // Kluwer Academic/Plenum Publishers. Proc. of Euroconference. 2001, Italy, Varenna, P.419.

57. S. A. Pikuz, T. A. Shelkovenko, and V. M. Romanova, et al. // Effect of an electron beam generated in an X-pinch plasma on the structure of the К spectra of multiply charged ions. JETP 85 (3), September 1997 p. 484-491.

58. Иваненков Г.В., Мингалев A.P., Пикуз C.A. и др. Экспериментальное изучение динамики Х-пинча. //Физика плазмы, 1996, Т. 22, № 5, С. 403-418.

59. Shelkovenko Т.А., Pikuz S.A., Sinars D.B., Chandler K.M., and Hammer D.A. X Pinch Plasma Development as a Function of Wire Material and Current Pulse

60. Parameters // IEEE Trans. Plasma Sci., 2002, Vol. 30, No. 2, P. 567.

61. Волков Г.С., Грабовекий E.B., Порофеев И.Ю. и др. Методика рентгеновского зондирования излучением х-пинча плазмы многопроволочных сжимающихся лайнеров на установке «Анграра-5-1» // ПТЭ, 2004, №3, С. 110-124.

62. Грабовекий Е.В., Митрофанов К.Н., Порофеев И.Ю. и др. Рентгеновское просвечивание периферийной области сжимаемой током многопроволочной сборки на установке Ангара-5-1. // Физика плазмы, 2004, Т. 30, № 2, С. 139146.

63. Вихрев В.В., Иванов В.В., Кошелев К.Н. Формирование и развитие микропинчевой области в вакуумной искре. // Физика плазмы, 1982, Т. 8, Вып. 6, С. 1211-1219.

64. Аглицкий Е.В., Вихров В.В., Гулов А.В. и др. Спектроскопия многозарядных ионов в горячей плазме. // М.: Наука, 1991, С. 181.

65. Волков Г.С., Грабовекий Е.В., Митрофанов К.Н., и др. Рентгеновское зондирование приосевой области многопроволочного лайнера на установке «Ангара-5-1» // Физика плазмы, 2004, Т. 30, № 2, С. 115-128.

66. Гаврилов В.В. «Рентгеновское исследование плотной высокотемпературной плазмы в экспериментальных исследованиях по лазерному термоядерному синтезу», диссертация, Троицк, 1999.

67. Альбиков З.А., Велик В.П., Бобашев С.В., Волков Г.С. и др. Диагностика плазмы: Сб. ст. Вып. 6/ Под ред. М.И. Пергамента.-М.: Энергоатомиздат, 1989.

68. Lebedev S.V., Aliaga-Rossel R., Bland S.N. et al. // 40th Annual Meeting DPP-APS, New Orleans. 1998.

69. Pikuz S.A., Shelkovenko T.A., Sinars D.B., et al. Multiphase Foamlike Structure of Exploding Wire Cores. // Phys. Rev. Lett. 83,4313-4316 (1999).

70. Pikuz S.A., Shelkovenko T.A., Sinars D.B., et al. Multiphase Foamlike Structure of Exploding Wire Cores. // Phys. Rev. Lett. 83,4313-4316 (1999).

71. Alexandrov V.V., Grabovsky E.V., Porofeev I.Y. et al. X-ray backlighting ofi

72. Sarkisov G.S., Bauer B.S., De Groot J.S. Homogeneous electrical explosion of tungsten wire in vacuum. // JETP Lett. 2001. V.73. №2. P.69.

73. Фортов B.E., Якубов И.Т. Физика неидеальной плазмы. // АН СССР. ИВТ. Черноголовка, 1984.

74. V.V.Alexandrov, I.N.Frolov, I.Yu. Porofeev et al. Prolonged plasma production at current-driven implosion of wire arrays on Angara-5-1 facility. // IEEE ; Transactions on plasma science, Vol. 30, No.2, April 2002, p. 559-566

75. Е. V. Grabovsky, К. N. Mitrofanov, I. Yu. Porofeev, et al. Heterogeneous Plasma-Producing Structures at Current Implosion of a Wire Array. // Contrib. Plasma Phys., 2005, Vol.45, No. 8, P.553-567.

76. S.V. Lebedev, D. Ampleford, S.N. Bland, et al. Ablation rate of wire cores in wire array Z-pinch experiments. // BEAMS-DZP, Albuquerque, NM, June 2002.

77. Александров B.B., Волков Г.С., Порофеев И. Ю. и др. Интерферометрические измерения плотности плазмы на периферии z-пинча на установке Ангара-5-1. // Физика плазмы, 2004, Т. 30, № 3, С. 245-255.

78. S. N. Bland,1 S.V. Lebedev,1 J. P. Chittenden, et al. Effect of Radial-Electric-Field Polarity on Wire-Array Z-Pinch Dynamics. // Physical Review Letters, PRL 95,135001 (2005).

79. И.Ф. Кварцхава, K.H. Кервалидзе, Г.Г. Зукакишвили и др. Опыт использования вспомогательного разряда для исследования плазмы в тета-пинче с захваченным обратным магнитным полем. // Ядерный синтез, (1963), т. 3, с. 285.

80. И.Ф. Кварцхава, К.Н. Кервалидзе, Ю.С. Гваладзе и др., и др. Пространственно периодические структуры плазмы, возникающие в быстрых сильноточных разрядах. // Ядерный синтез, (1965), т. 5, с. 181.

81. Н.Н. Комаров, И.Ф. Кварцхава, В.М. Фадеев, и др. Топология стационарных плазменных конфигураций в поперечных самосогласованных полях. Пространственно-периодические структуры II. // Ядерный синтез, (1965), т. 5, с. 192.

82. Г.Г.Зукакишвили, И.Ф.Кварцхава, Л.М.Зукакишвили, и др. Исследование поведения плазмы вблизи нулевой области магнитного поля параллельных токов. // Физика плазмы, (1978),т. 4, в. 4, с. 725.

83. Е. В. Грабовский, Г.Г. Зукакишвилли, К. Н. Митрофанов, и др. Исследование магнитных полей и излучения в Z-пинчах из двойных многопроволочных сборок. // Физика Плазмы, 2006, том. 32, № 1, с. 33-48.

84. Отчет по договору с МИНАТОМОМ России № ГК 6.05.19.19.04.852.