轴向磁场注入厚壁内爆衬套
等离子体物理
2017-05-19 v2
摘要
MagLIF 是一个相对较新的聚变概念，使用脉冲功率发生器作为主要驱动器。该概念采用 Z-箍缩构型，内爆由 Z-machine 驱动，在 100 ns 内提供 27 MA 的电流。由于内爆时间相较于非磁化等离子体的热扩散时间较长，MagLIF 需要 30 T 的初始轴向磁场以减少向衬套壁的热损失。由于磁场需要穿透脉冲功率发生器的传输线以及衬套本身，上升时间必须超过数十微秒。任何能够在这种长脉冲长度下产生此类磁场的线圈必然体积庞大。在衬套附近安置线圈所需的空间增加了负载的电感，这成为一个问题，因为负载处的电压不能超过驱动器所能提供的电压。然而，Z-machine 能提供的巨大电流可通过倾斜衬套周围的电流柱来产生所需的 30 T 磁场。但是，磁场穿透受限于衬套壁的趋肤效应。本文表明，当电流密度足够大时，材料会产生电阻率梯度，迫使电流以远快于趋肤时间的方式扩散穿过衬套壁。因此，30 T 线圈可以被消除，取而代之的是具有最小螺旋度的回流电流柱。
引用
@article{arxiv.1705.04417,
title = {Axial magnetic field injection into thick, imploding liners},
author = {P. -A. Gourdain and M. Adams and J. Davies and C. E. Seyler},
journal= {arXiv preprint arXiv:1705.04417},
year = {2017}
}