Оценка нелинейной стадии гидродинамических неустойчивостей в мишени…
3
Рис. 1.
Схема компрессии замагниченной плазменной мишени мощными
лазерными пучками (МИТС с лазерным драйвером):
1
— магнитные катушки;
2
— лазерные лучи;
3
— мишень
Концепция МИТС включает нагреваемую лазерами плазму внут-
ри соленоида [4], криогенные и стабилизирующие Z-пинчи [14],
θ
-пинчи и веретенообразные антипробочные геометрии и комбини-
рованные системы [15]. Специфика МTF (Magnetized Target Fusion)
заключается в том, что требуется ударник (взрывающийся лайнер)
для сжатия и нагрева замагниченной плазмы (мишени), например
компактного тора [16], до термоядерных температур. Режимы MTF
(
n
≈
10
25
…10
26
м
−3
и
T
≈
5 кэВ) соответствуют средним типичным
значениям параметров МТС и ИТС. Ранее были рассмотрены различ-
ные материалы, позволяющие сохранять магнитный поток, для
взрывного толкателя (пушера), включая металлический лайнер [17],
частично испаряющийся лайнер [18], газообразный [19] или плаз-
менный лайнер [20] и сжимаемые жидкие оболочки [21].
Здесь представлены результаты теоретического анализа совер-
шенно нового подхода, который обеспечивает эффективное сжатие
магнитного потока мощными лазерами. Поле сжимается абляцион-
ным давлением при воздействии на капсулу ИТС лазерными пучка-
ми (лазерный драйвер) [22]. Этот подход был предложен в 1980-х
годах [23] как путь достижения рекордных полей сжатия, но экспе-
рименты с лазерами не были проведены. Главные преимущества
данной концепции заключаются в высокой скорости имплозии
(100 км/с) и в том, что горячая плазма — хороший проводник, кото-
рый удерживает «вмороженное» (затравочное) начальное магнитное
поле с минимальной диффузией. Такой подход может быть исполь-
зован для замагничивания плазмы высоких плотностей энергии во
многих приложениях, начиная с УТС и заканчивая лабораторной
астрофизикой.
Особенностями физической постановки задачи являются наличие
начального затравочного поля (наложенного внешнего импульсного
