由超音速等离子体喷流合并形成的球形内爆等离子体衬套段的实验表征
等离子体物理
2020-06-19 v3
摘要
我们报道了超音速等离子体喷流合并的实验结果，这是形成球形内爆等离子体衬套作为磁惯性聚变潜在远距离压缩驱动器的基石。喷流由安装在球形腔体上的轮廓间隙同轴等离子体枪形成并发射。首先，基于使用四种不同物质（N、Ar、Kr、Xe）的两束和三束合并喷流的实验，我们表明：（1）当喷流合并时形成激波，密度空间不均匀性可能很大（电子密度跳跃从 N 的 2.9 到 Xe 的 6.6），而当激波未形成时则较小（密度跳跃 <2）；（2）喷流杂质（本实验中为 20% Ti）可通过增加喷流合并的碰撞性来提高密度空间不均匀性水平；（3）衬套马赫数可保持较高（>10），正如等离子体衬套作为有效压缩驱动器所需。其次，基于使用 Ar 的六束和七束合并喷流实验，我们展示了喷流间平衡改善至跨喷流 <2% 的结果，包括（1）喷流合并平衡与衬套结构对称性大幅增强的证据，以及（2）随第七束喷流加入喷流合并形态发生的潜在有利变化。对两组实验，我们均给出了实验数据与三维流体力学代码合成数据之间的比较。
引用
@article{arxiv.2002.03006,
title = {Experimental characterization of a section of a spherically imploding plasma liner formed by merging hypersonic plasma jets},
author = {Kevin Yates and Samuel Langendorf and Scott Hsu and John Dunn and Mark Gilmore and Samuel Brockington and Andrew Case and Edward Cruz and Douglas Witherspoon and Francis Thio and Jason Cassibry and Kevin Schillo},
journal= {arXiv preprint arXiv:2002.03006},
year = {2020}
}
备注
17 pages, 19 figures, submitted to Physics of plasma