Abstract
Одной из стадий реализации работы гибридного устройства Magnetized Liner Inertial Fusion для термоядерного зажигания является Z-пинч обжатие металлического лайнера с термоядерным топливом внутри [1, 2].Мощный электрический разряд, пропущенный через металлический проводник, сжимает его вызванными пондеромоторными силами магнитного поля.По мере обжатия сжимающие силы магнитного давления начинают компенсироваться расталкивающими силами внутреннего давления сильносжатого вещества топлива.Вследствие инертности система проходит точки равновесия сил, достигая минимального радиуса в поперечном сечении пинча.Затем начинается обратный процесс разжатия.Для понимания условий и параметров обозначенного процесса необходимо его качественное описание.Это позволит при дальнейшей экспериментальной реализации подобрать параметры системы под определенные задачи.Ранее выдвигались разные модели, позволяющие описать процесс с некоторой степенью точности [3].В данной работе для описания процесса обжатия предлагается использовать модель осциллятора.С помощью этой модели произведен вывод уравнений динамики Z-пинча в околостагнационной фазе.Все фазы можно разделить на основные составляющие: быстрая стадия обжатия за счет преимущества сил магнитного давления, колебательный процесс вокруг смещающейся с замедлением точки положения равновесия сил внутреннего и магнитного давления, разлет системы после ослабления электрического разряда или ее разрушения.Момент, когда скорость смещения точки положения равновесия двух противодействующих сил обращается в нуль, определяет достижимый при Z-пинч обжатии радиус.При выводе уравнений принимаем, что магнитные силы обжатия сосредотачиваются на внешней поверхности лайнера [3].В расчетах учтено, что значение тока растет с некоторой скоростью.Принимается, что флуктуации плотностей быстросглаживаемые и сжатое вещество во время всего процесса имеет однородное состояние.Ударные волны не учитываются.Процесс обжатия считается адиабатическим.В результате работы аналитически выведены уравнения для параметров обжатия системы.Получены выражения для частоты колебаний и радиуса, откуда возможно определить значения минимального радиуса при стагнации.Результаты позволят рассчитать термодинамические параметры, получаемые в Z-пинч системе.