Физика плазмы, 2020, T. 46, № 5, стр. 419-434

Распространение плазменного потока, генерируемого в плазмофокусном разряде, в фоновой плазме

И. В. Ильичев a*, В. И. Крауз a**, М. Г. Левашова a, В. С. Лисица a, В. В. Мялтон a, А. М. Харрасов a, Ю. В. Виноградова a

a НИЦ “Курчатовский институт”
Москва, Россия

* E-mail: ilichev_iv@nrcki.ru
** E-mail: krauz_vi@nrcki.ru

Поступила в редакцию 21.08.2019
После доработки 10.10.2019
Принята к публикации 21.11.2019

Аннотация

Приводятся результаты исследования распространения плазменных потоков в окружающей среде, выполненных на установке плазменный фокус ПФ-3 в рамках программы лабораторного моделирования астрофизических джетов молодых звездных объектов. Получены режимы с формированием плазменных образований, сохраняющих свою компактность при распространении на значительные расстояния. Определен декремент торможения потока в результате его взаимодействия с фоновым газом. Разработана методика оценки температуры плазмы по отношению интенсивностей излучения из различных частей спектра. Показано, что фоновый газ прогревается излучением потока, что приводит к изменению его ионизационного состояния. Таким образом, плазменный поток распространяется не в нейтральном газе, а в слабоионизованной плазме.

Ключевые слова: плазменный фокус, плазменные потоки, динамика плазмы, диагностика плазмы, излучение плазмы, лабораторное моделирование астрофизических джетов

DOI: 10.31857/S0367292120050042

Список литературы

  1. Петров Д.П., Филиппов Н.В., Филиппова Т.И., Храбров В.А. Физика плазмы и проблемы управляемых термоядерных реакций / Под ред. М.А. Леонтовича. М.: АН СССР, 1958. Т. 4. С. 170.

  2. Rawat R.S. // Nanoscience and Nanotechnology Letters. 2012. № 4. C. 251.

  3. Боровицкая И.В., Никулин В.Я., Бондаренко Г.Г., Михайлова А.Б., Силин П.В., Гайдар А.И., Парамонова В.В., Перегудова Е.Н. // Металлы. 2018. № 2. С. 54.

  4. Chernyshova M., Gribkov V.A., Kowalska-Strzeciwilk E., Kubkowska M., Miklaszewski R., Paduch M., Pisar-czyk T., Zielinska E., Demina E.V., Pimenov V.N., Maslyaev S.A., Bondarenko G.G., Vilemova M., Matejicek J. // Fusion Eng. Design. 2016. № 113. C. 109.

  5. Krauz V.I., Beskin V.S., Velikhov E.P. // International Journal of Modern Physics D. 2018. V. 27. № 10. 1844009.

  6. Бескин В.С., Истомин Я.Н., Киселев А.М., Крауз В.И., Митрофанов К.Н., Мялтон В.В., Нохрина Е.Е., Собьянин Д.Н., Харрасов А.М. // Радиофизика. 2016. Т. 59. № 11. С. 1004.

  7. Бескин В.С. // УФН. 2010. Т. 180. С. 1241.

  8. Remington B.A., Drake R.P., Ryutov D.D. // Rev. Mod. Phys. 2006. V. 78. P. 755.

  9. Albertazzi B., Ciardi A., Nakatsutsumi M., Vinci T., Béard J., Bonito R., Billette J., Borghesi M., Burkley Z., Chen S.N., Cowan T.E., Herrmannsdörfer T., Higgin-son D.P., Kroll F., Pikuz S.A., Naughton K., Romagna-ni L., Riconda C., Revet G., Riquier R., Schlenvoigt H.P., Skobelev I.Y., Faenov A.Y., Soloviev A., Huarte-Espino-sa M., Frank A., Portugall O., Pépin H., Fuchs J. // Science. 2014. V. 346. ISSUE 6207. P. 325.

  10. Belyaev V.S., Bisnovatyi-Kogan G.S., Gromov A.I., Zagreev B.V., Lobanov A.V., Matafonov A.P., Moiseen-ko S.G., Toropina O.D. // Astronomy Repots. 2018. V. 62. P. 162.

  11. Соловьев А.А., Бурдонов К.Ф., Гинзбург В.Н., Хаза-нов Е.А., Кочетков А.А., Кузьмин А.А., Шайкин И.А., Шайкин А.А., Яковлев И.В., Сладков А.Д., Коржиманов А.В., Revet G., Chen S.N., Пикуз С.А., Скобе-лев И.Ю., Рязанцев С.Н., Алхимова М.А., Филип-пов Е.Д., Пикуз Т.А., Ciardi A., Khiar B., Стародубцев М.В., Fuchs J. // XLVI Междунар. (Звенигородская) конф. по физике плазмы и УТС ICPAF-2019. Сб. тез. докл. М.: ЗАО НТЦ “ПЛАЗМАИОФАН”. 2019. С. 52.

  12. Lebedev S.V., Frank A., Ryutov D.D. // Rev. Mod. Phys. 2019. V. 91. 025002.

  13. Bott-Suzuki S.C. // Physics of Plasmas. 2015. V. 22. 052710.

  14. Byvank T., Banasek J.T., Potter W.M., Greenly J.B., Seyler C.E., Kusse B.R. // Physics of Plasmas. 2017. V. 24. 122701.

  15. Александров В.В., Грабовский Е.В., Зукакишвили Г.Г., Митрофанов К.Н., Медовщиков С.Ф., Фролов И.Н. // Физика плазмы. 2008. Т. 34. № 10. С. 901.

  16. Bellan P. M. // J. Plasma Phys. 2018. V. 84. 755840501.

  17. Гущин М.Е., Коробков С.В., Терехин В.А., Стриковский А.В., Гундорин В.И., Зудин И.Ю., Айдакина Н.А., Николенко А.С. //Письма в ЖЭТФ. Т. 108. Вып. 6. С. 416 .

  18. Filippov N.V., Filippova T.I., Filippov A.N., Friart D., Karakin M.A., Khautiev E.Yu., Krauz V.I., Mokeev A.N., Myalton V.V., Nikulin S.A., Simonet F., Tykshaev V.P., Vierne J., Vinogradov V.P. //Czech. J. Phys. 2000. 50/S. P. 127.

  19. Filippov N.V., Filippova T.I., Filippov A.N., Friart D., Karakin M.A., Khautiev E.Yu., Krauz V.I., Mokeev A.N., Myalton V.V., Nikulin S.A., Simonet F., Tykshaev V.P., Vierne J., Vinogradov V.P. // Nucleonika. 2001. V. 46 (1). P. 35.

  20. Mourenas D., Vierne J., Simonet F., Krauz V.I., Niku-lin S., Mialton V.V., Karakin M.A. // Physics of Plasmas. 2003. V. 10. № 3. P. 605.

  21. Филиппов Н.В., Каракин М.А., Крауз В.И., Мял-тон В.В., Филиппова Т.И., Филиппов А.Н., Хаути-ев Э.Ю. // Прикладная физика.1999. № 5. С. 43.

  22. Баронова Е.О., Башутин О.А., Вихрев В.В., Вовчен-ко Е.Д., Додулад Э.И., Елисеев С.П., Крауз В.И., Мироненко-Маренков А.Д., Никулин В.Я., Раевский И.Ф., Савелов А.С., Саранцев С.А., Силин П.В., Степаненко А.М., Какутина Ю.А., Душина Л.А. // Физика плазмы. 2012. Т. 38. № 9. С. 815.

  23. Майоров А.Н., Никулин В.Я., Огинов А.В., Жуке- шов А.М. // Краткие сообщения по физике ФИАН. 2015. № 7. С. 3.

  24. Полухин С.Н., Джаманкуловa А.М., Гурей А.Е., Никулин В.Я., Перегудова Е.Н., Силин П.В. // Физика плазмы. 2016. Т. 42. С. 1080.

  25. Ананьев С.С., Крауз В.И., Мялтон В.В., Харра-сов А.М. // ВАНТ. Сер. Термоядерный синтез. 2017. Т. 40. Вып. 1. С. 21.

  26. Полухин С.Н., Гурей А.Е., Ерискин А.А., Никулин В.Я., Перегудова Е.Н., Силин П.В., Харрасов А.М. // Краткие сообщения по физике ФИАН. 2017. № 6. С. 30.

  27. Krauz V., Myalton V., Vinogradov V., Velikhov E., Ananyev S., Dan’ko S., Kalinin Yu., Kharrasov A., Mitrofa-nov K., Vinogradova Yu. // 42nd EPS Conf. Plasma Physics, Lisbon, Portugal, 2015. V. 39E. P. 401. http://ocs.ciemat.es/EPS2015PAP/pdf/P4.401.pdf

  28. Ананьев С.С., Данько С.А., Мялтон В.В., Калинин Ю.Г., Крауз В.И., Виноградов В.П., Виноградова Ю.В. // ВАНТ. Сер. Термоядерный синтез. 2013. Т. 36. № 4. С. 102.

  29. Krauz V.I., Myalton V.V., Vinogradov V.P., Velikhov E.P., Ananyev S.S., Dan’ko S.A., Kalinin Yu.G., Kharra-sov A.M., Vinogradova Yu.V., Mitrofanov K.N., Paduch M., Miklaszewski R., Zielinska E., Skladnik-Sadowska E., Sadowski M.J., Kwiatkowski R., Tomaszewski K., Vojtenko D.A.// IOP Conf. Series: Journal of Physics: Conf. Ser. 2017. V. 907. 012026

  30. Войтенко Д.А., Ананьев С.С., Астапенко Г.И., Басилая А.Д., Марколия М., Митрофанов К.Н., Мял-тон В.В., Тимошенко А.П., Харрасов А.М., Кра-уз В.И. // Физика плазмы. 2017. Т. 43. № 12. С. 967.

  31. Крауз В.И., Войтенко Д.А., Митрофанов К.Н., Мялтон В.В., Аршба Р.М., Астапенко Г.И., Марко-лия А.И., Тимошенко А.П. // ВАНТ. Сер. Термоядерный синтез. 2015. Т. 38. Bып. 2. С. 19.

  32. Крауз В.И., Виноградов В.П., Мялтон В.В., Виноградова Ю.В., Харрасов А.М. // ВАНТ. Сер. Термоядерный синтез. 2018. Т. 41. Bып. 3. С. 48.

  33. Ананьев С.С., Данько С.А., Мялтон В.В., Жужунашвили А.И., Калинин Ю.Г., Крауз В.И., Ладыги-на М.С., Марченко А.К. // Физика плазмы. 2016. Т. 42. № 3. 282.

  34. Ананьев С.С., Велихов Е.П., Данько С.А., Жужунашвили А.И., Калинин Ю.Г., Крауз В.И., Мялтон В.В. // ВАНТ. Сер. Термоядерный синтез. 2016. Т. 39. Вып. 2. С. 58.

  35. Dan’ko S.A., Ananyev S.S., Kalinin Yu.G., Krauz V.I., Myalton V.V. // Plasma Phys. Control. Fusion. 2017. V. 59. 045003 (10pp) WOS:000395870600001

  36. Chung H.-K., Chen M.H., Morgan W.L., Ralchenko Yu., Lee R.W. // High Energy Density Physics. 2005. V. 1. P. 3.

  37. Skladnik-Sadowska E., Dan’ko S.A., Kharrasov A.M., Krauz V.I., Kwiatkowski R., Paduch M., Sadowski M.J., Zaloga D.R., and Zielinska E. // Phys. Plasmas. 2018. V. 25. 082715

  38. Reipurth B., Bally J., Hartigan P., Heathcote S., Morse J. // Astron. J. 2002. V. 123. P. 362

  39. Баронова Е.О., Виноградов В.П., Крауз В.И., Мялтон В.В., Степаненко А.М., Степаненко М.М. // Физика плазмы. 2011. Т. 37. № 11. С. 1001

  40. http://open.adas.ac.uk/

  41. https://www-amdis.iaea.org/ALADDIN/

  42. Вайнштейн Л.А., Собельман И.И., Юков Е.А. Возбуждение атомов и уширение спектральных линий. М.: Наука, 1979

  43. Sutherland R.S., Dopita M.A. // The Astrophysical Journal Supplement Series. 2017. V. 229:34.

Дополнительные материалы отсутствуют.