| Архив: | 2008 | 2007 | 2006 | 2005 |
Доклады на зарубежных научно - технических мероприятиях в 2008 г.
Бабич Л.П., Донской Е.Н., Куцык И.М. Тормозное излучение лавины релятивистских убегающих электронов в атмосфере // 35 - я конференция по физике плазмы Европейского физического общества, o. Крит, ( Греция ), 9 - 13 июня 2008 г.
Для целей моделирования усиления проникающего излучения в грозовой атмосфере, зарегистрированного на поверхности Земли и с борта самолета, и атмосферных вспышек g - излучения, зарегистрированных в ближнем космосе, методом Монте - Карло выполнены две версии расчетов тормозного излучения лавины релятивистских убегающих электронов в атмосфере. По одной версии спектрально - угловое распределение тормозного излучения рассчитывалось согласованно с процессом развития лавины. По другой версии сначала вычислено спектрально - угловое распределение скорости генерации тормозного излучения для установившихся распределений электронов по углам и энергиям, а затем рассчитаны характеристики тормозного излучения на заданные времена. Обнаружено универсальное распределение энергии тормозного излучения, не зависящее от перенапряжения грозового электрического поля относительно релятивистского минимума силы трения электронов в воздухе. Спектрально – угловые распределения излучения, более точные, чем опубликованные ранее, рекомендуются для интерпретации результатов натурных экспериментов по изучению процессов, ответственных за генерацию проникающих излучений грозовыми полями.
Бабич Л.П., Лойко Т.В. Смещение минимума кривых Пашена U ( Pd ) // 35 - я конференция по физике плазмы Европейского физического общества, o. Крит ( Греция ), 9 - 13 июня 2008 г.
Участие убегающих электронов ( УЭ ) в электрическом пробое газов должно проявляться на макроскопическом уровне в соответствующем поведении кривых Пашена U ( Pd ) , которые выражают наиболее фундаментальные зависимости, связывающие три основные макроскопические величины: напряжение пробоя U , начальное давление газа P ( точнее концентрацию нейтральных частиц N ) и межэлектродное расстояние d. На основании нелокальной концепции пробоя плотных газов предсказано смещение минимума U ( Pd ) с ростом перенапряжения относительно напряжения статического пробоя Ust ( Pd ) в область больших Pd . Смещение подтверждено экспериментально для воздуха и гелия. В свою очередь, смещение является аргументом в пользу самой нелокальной концепции пробоя. В целом электрическая прочность газов описывается однопараметрическим семейством кривых U ( Pd , tidle ) , где tidle - длительность фронта импульса напряжения холостого хода ( параметр, характеризующий конкретный генератор ). Классическая кривая Пашена для Ust ( Pd ) является вырожденным случаем при tidle → ¥ семейства U ( Pd , tidle ) , присущего конкретному газу. Более того, этот результат свидетельствует о том, что наряду с Ust ( Pd ) существует еще одна фундаментальная зависимость Umin = f ( ( Pd )min ) ≈ L1,max ´ ( Pd )min , где L1,max - максимум удельных энергетических потерь электронов в газе ( фундаментальная константа данного газа ).
Бабич Л.П., Буйко А.М., Гаранин С.Ф., Ивановский А.В., Кузяев А.И., Мамышев В.И., Мохов В.Н., Павловский Е.С., Петрухин А.А., Шайдулин В.Ш., Чернышев В.К., Якубов В.Б. Экспериментальные исследования имплозии плазменных лайнеров магнитокаскадной системы нагрева т. я. мишени // 35 - я конференция по физике плазмы Европейского физического общества, o. Крит ( Греция ), 9 - 13 июня 2008 г.
Несмотря на то, что цилиндрический лайнер отбирает от взрывомагнитного генератора ( ВМГ ) до ~ 50 - 60% энергии, ее линейную плотность ε ( на единицу длины лайнера ) трудно поднять выше ~ 5 ÷ 10 МДж/см , что недостаточно для проведения исследований возможности нагрева мишени до термоядерных температур. Задача повышения ε расчетно решается в схеме с магнитокаскадной системой из двух коаксиально установленных плазменных лайнеров, отличающихся по длине ~ в 10 раз , в которой расчетно реализуется сжатие даже бесподогревной цилиндрической мишени с ДТ - газом с начальным давлением несколько десятков атмосфер до зажигания термоядерных реакций.
Передача энергии к основному лайнеру, сжимающему мишень, от энергетического лайнера осуществляется через магнитную «подушку», образуемую введением магнитного потока в межлайнерный объем от вспомогательного ВМГ.
В докладе представлены результаты экспериментального изучения имплозии плазменных лайнеров, образуемых электрическим взрывом цилиндрических алюминиевых оболочек с начальными параметрами « радиусом/толщиной/высотой » - 186/0,16/100 мм и 30/0,2/10 мм для энергетического и основного лайнеров соответственно.
Эксперименты показали, что импульс тока Imax = 54 МА , ( dI/dt )max = 10 13 А/с и tэфф ≈ 13 мкс , формируемый с помощью дискового ВМГ ( ДВМГ ), ускоряет основной лайнер до скорости ≥ 20 км/с , который при этом сохраняет довольно хорошую азимутальную симметрию. Обнаруженные в экспериментах, пристеночные неустойчивости приводят к квазисферическому схождению и утолщению плазменной оболочки.
Эксперименты с применением ДВМГ с электровзрывным фольговым размыкателем тока ( ФРТ ) показали возможность магнитного разгона импульсом тока Imax = 35 МА , ( dI/dt )max = 3,6 ·10 13 А/с и tэфф ≈ 1 мкс основного лайнера ( массой 1 г. ) до скорости ~ 50 км/с при разновременности движения ~ 50 нс ( на радиусе r = 0,2 · R0 ) ; лайнера массой ~ 3 г. - до скорости ~ 30 км/с.
Полученная в экспериментах информация сравниваются с результатами расчетно - теоретических исследований.
Бабич Л.П., Бекетов И.М., Буренков О.М., Волков А.А., Волков Г.И., Волкова Т.И., Долин Ю.Н., Дудай П.В., Дудин В.И., Забиралов А.А., Иванов В.А., Ивановский А.В., Карпов Г.В., Корчагин В.П., Краев А.И., Куделькин В.Б., Маркевцев И.М., Михайлов О.Д. Эксперименты по длительному удержанию термоядерной плазмы в камере МАГО // 35 - я конференция по физике плазмы Европейского физического общества, o. Крит ( Греция ), 9 - 13 июня 2008 г.
Излагаются основные результаты работ по направлению МАГО, связанному с термоядерными плазменными исследованиями с применением мощных взрывомагнитных генераторов. Эксперименты проводятся с равнокомпонентной дейтерий - тритиевой плазмой с концентрацией до 1018см-3. Применяется широкий набор диагностических методик. Для электрических измерений используются индукционные датчики. Нейтронные измерения проводятся с помощью сцинтилляторов и интегральных активационных детекторов. В отдельных экспериментах применялась методика нейтронного обскурографирования с использованием пузырьковой камеры. Большое внимание уделяется рентгеновским измерениям, по результатам которых можно судить о температуре плазмы и изменении её во времени, а также о пространственном распределении плазмы в объеме камеры. Используются вакуумные рентгеновские диоды, пластмассовые сцинтилляторы, полупроводниковые диоды в сочетании с различными рентгеновскими фильтрами. В одном из последних экспериментов использовался трехканальный рентгеновский спектрометр типа спектрометра “ DANTE ”, изготовленный с использованием вакуумных диодов. В результате работ по данному направлению разработана техника формирования в электроразрядной плазменной камере токового импульса амплитудой до 10 МА с фронтом нарастания 1,5 – 3 мкс , разработана технология изготовления плазменной камеры, отработана методология проведения взрывных экспериментов с применением сложных комплексов диагностических методик. В качестве итогов работы можно назвать следующее: нейтронный выход достигает 6·1013 нейтронов за импульс; время жизни термоядерной плазмы, являющейся интенсивным источником рентгеновского излучения, превышает 20 мкс. Последнее обстоятельство является принципиальным для дальнейшего развития исследований и вывода их на качественно новый уровень. Сейчас можно реально планировать эксперименты по адиабатическому дожатию удерживаемой плазмы и получению за счет дожатия второго пика температуры и нейтронного импульса. В случае успеха можно будет однозначно утверждать, что направление МАГО является перспективным для достижения термоядерного зажигания.
Бабич Л.П. Оператор столкновений релятивистских электронов в газе неподвижных атомарных частиц // 35 - я конференция по физике плазмы Европейского физического общества, o. Крит ( Греция ), 9 - 13 июня 2008 г.
Получен оператор столкновений релятивистских электронов с газом неподвижных атомарных частиц. Компонент оператора, описывающий упругие взаимодействия, справедлив в случае доминирования рассеяния на малые углы. Компонент, описывающий столкновения с возбуждением электронных оболочек, получен для энергий электронов, больших по сравнению с энергиями возбуждения. Ионизационный интеграл свободен от каких бы то ни было ограничений. Точно описано рождение вторичных электронов. В области энергий, гораздо больших энергии связи атомных электронов, оператор включает лишь угловое рассеяние на ядрах и ионизационный интеграл, автоматически учитывающий рассеяние на атомных электронах. Оператор рекомендуется использовать для решения таких задач как пробой планетарных атмосфер в грозовых полях; транспорт пучков электронов через плотные среды, кинетика электронно - позитронного компонента космических ливней; разряды в плотных газах с убегающими электронами и несамостоятельных газовых разрядов, поддерживаемых пучком релятивистских электронов; кинетика потоков комптоновских электронов при ядерном взрыве.
Бабич Л.П., Лойко Т.В., Недойкаш Ю.М. Особенности электрического пробоя и разрядов в плотных электроотрицательных газах при больших перенапряжениях // 35 - я конференция по физике плазмы Европейского физического общества, o. Крит ( Греция ), 9 - 13 июня 2008 г.
Исследованы высоковольтные наносекундные разряды в воздухе и гексафториде серы SF6 при атмосферном давлении и многократных перенапряжениях. Обнаружено, что различие в электрической прочности воздуха и SF6 гораздо меньше, чем в случае малых перенапряжений. Показана инверсия эффекта полярности в обоих газах. Эти особенности обусловлены участием в развитии разрядов убегающих электронов ( УЭ ) высоких энергий. Измерены характерная энергия, число УЭ и длительность импульса УЭ. При атмосферном давлении в обоих газах регистрируются только УЭ аномальной энергии ( e > eUmax ). Распределение по энергиям близко к моноэнергетическому, причем, e = 240 кэВ и 270 кэВ соответственно в воздухе и SF6 . Длительность импульса << 1 нс . В воздухе число УЭ в одном разряде не превышает 10 9, в SF6 это число приблизительно в 5 раз меньше. Специальными экспериментами показано, что за регистрируемый сигнал отвечают именно ускоренные электроны.
Бабич Л.П., Дудин В.И., Ивановский А.В., Куцык И.М., Морозов И.В., Токарев В.А., Шайдуллин В.Ш. Влияние эффекта Холла на динамику плазмы в камере МАГО // 35 - я конференция по физике плазмы Европейского физического общества, o. Крит ( Греция ), 9 - 13 июня 2008 г.
Исследуется влияние эффекта Холла в экспериментах по магнитному обжатию DT плазмы в цилиндрической камере МАГО, запитываемой взрывомагнитным генератором. Выполнено численное моделирование динамики плазмы с замещением генератора, узла разрыва и остальных элементов L - R цепочками. Решалась 2D система МГД уравнений с учетом эффекта Холла. Показано, что эффект Холла существенно влияет на процессы в плазме и, как следствие, на эффективность реакций т/я синтеза. Токовые импульсы, вычисленные с учетом эффекта Холла, лучше согласуются с результатами измерений. Учет эффекта Холла занижает выход нейтронов N ( t ) примерно на порядок относительно измеренного выхода, но характер зависимости от времени скорости генерации нейтронов dN/dt ближе к измеренной зависимости в случае учета эффекта Холла. Занижение dN/dt и N ( t ) в случае учета эффекта Холла может являться следствием идеализации геометрии камеры, прежде всего, сопла и второго отсека, где идет ядерный синтез. Импульс РИ, вычисленный с учетом эффекта Холла, неплохо описывает измеренный импульс, тогда как пренебрежение эффектом Холла приводит к сильному расхождению с экспериментом. Результаты численного моделирования подтверждают реальность “ хвоста ” РИ, обнаруженного в эксперименте. Наличие “ хвоста ” РИ является аргументом в пользу дожатия плазмы во втором отсеке взрывом заряда ВВ.
Бабич Л.П., Донской Е.Н., Куцык И.М. Моделирование транспорта гамма - излучения земного происхождения в ближний космос // 35 - я конференция по физике плазмы Европейского физического общества, o. Крит ( Греция ), 9 - 13 июня 2008 г.
Выполнено численное моделирование транспорта тормозного излучения восходящих лавин релятивистских убегающих электронов ( ЛРУЭ ) в ближний космос. В зависимости от высоты z лавины ( источник фотонов ) над поверхностью Земли вычислены удельный ток C ( z ) и угловое распределение I ( z , z ) фотонов на высоте орбит искусственных спутников Земли CGRO и RHESSI, с борта которых зарегистрированы вспышки гамма - излучения земного происхождения ( TGF, terrestrial g - ray flashes ). Функции C ( z ) и I ( z , z ) рекомендуются для моделирования TGF.
Бабич Л.П., Донской Е.Н., Кудрявцев А.Ю., Кудрявцева М.Л., Куцык И.М. Численное моделирование восходящего атмосферного разряда и его излучений в оптическом и гамма – диапазонах // 35 - я конференция по физике плазмы Европейского физического общества, o. Крит ( Греция ), 9 - 13 июня 2008 г.
В рамках механизма пробоя атмосферы на убегающих электронах ( УЭ ) выполнено численное моделирование восходящих атмосферных разрядов для нескольких конфигураций с зарядами, типичными для грозовых облаков. В моделируемых конфигурациях изменение в результате разрядов молнии вертикальной составляющей дипольного момента облака DM находится в интервале 35 - 152 Кл·км в соответствии с вариациями DM = 20 - 200 Кл·км , типичными для внутриоблачных разрядов. Вычисленный максимум концентрации УЭ и, следовательно, источник вспышек гамма - излучения земного происхождения ( TGF, terrestrial g - ray flashes ), зарегистрированных с борта искусственных спутников Земли CGRO и RHESSI, находятся на высотах 9 - 17 км. Числа фотонов на детекторах CGRO и RHESSI, вычисленные с учетом рассеяния гамма - излучения в атмосфере, близки к зарегистрированным числам фотонов в TGF. Подтверждается вывод опубликованного анализа экспериментальных данных о связи TGF с довольно обычными конфигурациями зарядов грозовых облаков и внутриоблачными разрядами молнии, приводящими к небольшим вариациям дипольного момента облака DM. Отсутствует корреляция TGF с высотными оптическими явлениями типа Red Sprites, связанными с большими вариациями DM. Яркость оптической флуоресценции над облаком близка к яркости звезд и не превышает 100 килорэлеев. Из - за близости флуоресцирующей области к верхнему краю облака ее наблюдение крайне затруднено.
Бабич Л.П., Донской Е.Н., Илькаев Р.И., Куцык И.М. Фундаментальные характеристики лавины релятивистских убегающих электронов в воздухе // 35 - я конференция по физике плазмы Европейского физического общества, o. Крит ( Греция ), 9 - 13 июня 2008 г.
Методом Монте Карло выполнено численное моделирование лавины релятивистских убегающих электронов ( УЭ ) в воздухе с учетом всевозможных элементарных процессов с участием электронов, позитронов и фотонов. Вычислена зависимость характерного времени усиления лавины от перенапряжения d относительно релятивистского минимума силы трения электронов с атомарными частицами среды. Исследована динамика формирования распределения электронов по энергиям. Установившаяся средняя энергия электронов слабо зависит от d. В широком диапазоне значений d существует универсальное распределение по энергиям, практически не зависящее от d . Вычислены угловые распределения электронов всех энергий и угловые распределения энергетических групп. Получены аналитические аппроксимации энергетических и угловых распределений.
| Архив: | 2008 | 2007 | 2006 | 2005 |
Страницы: | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |