Увеличение мощности излучения и удельной концентрации энергии плазмы сильноточных Z-пинчей за счет сжатия каскадных сборок, взаимодействующих через магнитное поле

С целью увеличения удельной концентрации энергии плазмы сильноточных Z-пинчей проведены эксперименты по сжатию каскадных многопроволочных вольфрамовых сборок, имеющих уменьшенную индуктивность на конечной стадии пинчевания. Эксперименты проводились на установке «Ангара-5-1» с током в нагрузке до 4 МА. Наибольшие на единицу длины пинча мощности излучения были получены с каскадными сборками, у которых погонная масса внутренней сборки с уменьшенной индуктивностью составляла от 1 до 1.5 погонной массы внешней сборки. С пинча длиной 1 см получена мощность мягкого рентгеновского излучения P ~11 ТВт. Удельный выход мягкого рентгеновского излучения пинча составил 130–140 кДж/см. Полная и удельная мощности излучения пинча, полученные при сжатии каскадной нагрузки с уменьшенной индуктивностью, превышают полную и удельную мощности излучения пинча, полученного при сжатии «стандартной» сборки длиной 1.6 см с теми же параметрами (7–8 ТВт и 5 ТВт/см соответственно). Выход мягкого рентгеновского излучения не изменялся при сокращении длины излучающего пинча с 1.6 см до 0.6 см. Динамика сжатия такой нагрузки свидетельствует об увеличении роли во взаимодействии каскадов магнитного поля тока, протекающего по внутреннему каскаду. Предложен вариант использования взаимодействия оболочек каскадной сборки через магнитное поле тока внутреннего каскада применительно к схеме статического «хольраума» с непрямым облучением сферических мишеней. В схеме возможен захват части тока внутренней сборкой, удерживающей статический «хольраум». В этом случае при взаимодействии каскадов практически всю кинетическую энергию внешней ускоренной оболочки можно использовать для генерации излучения в статическом «хольрауме» двумя образующимися приэлектродными пинчами.