Главная
В 1977 г. в Нейтронно-Физической лаборатории Физического института им. П.Н. Лебедева АН СССР по инициативе академика О.Н. Крохина была создана группа "Плазменный фокус", которая позднее, в 1983 году, преобразуется в сектор, а в 1990 - в лабораторию физики плотной плазмы. В неё вошли сотрудники отдела квантовой радиофизики и нейтронно-физической лаборатории.
Силами сотрудников группы был создан мощный 20-ти канальный лазер на неодимовом стекле, предназначенный как для создания лазерной плазмы, так и для воздействия лазерного излучения на горячую плазму, образуемую в установках "Плазменный фокус".
Установку "Плазменный фокус" филипповского типа смонтировали в корпусе 12 (бывший павильон КРФ) силами сотрудников ФИАНа и ФНЦ "Курчатовский институт" в 1978 г. Эта установка имела энергозапас 30 кДж, разрядный ток около 1 МА и нейтронный выход 109 нейтронов (D+D реакции) за разряд.
В дальнейшем обе эти установки (лазер + плазменный фокус) вошли в состав установки "ФЛОРА".
В 1998 году была проведена масштабная модернизация этой установки и она получила название "ТЮЛЬПАН". Основные параметры этой установки приведены в следующей таблице:
|
|
ПФ-400 |
ПФ-4 |
Низко-индуктивная вакуумная искра |
| Геометрия электродов | Филипповская | Мейзеровская,полусферическая | Заостренный анод и плоский катод с тригерным поджигом |
| Напряжение зарядки | 30–40 кВ | 10–20 кВ | 30 кВ |
| Ёмкость конденсаторной батареи | 480 мкФ | 20 мкф | 5 мкф |
| Энергия конденсаторной батареи | 400 кДж | 4 кДж | 4,5 кДж |
| Максимальный ток | до 5 МА | до 600 кА | 500 кА |
| Четверть периода разряда | 4,5 мкс | 1,7 мкс | 5 мкс |
| Энергия мягкого рентгеновского излучения | 10 кДж ( l=0,9 –1,2 нм) рабочий газ - неон | 100 Дж/имп(l=0,9 –1,2 нм) рабочий газ - неон | 100 Дж/имп (l=1-10 нм) разряд в вакууме, электроды из стали |
| Нейтронный выход | 1010-1011 н/имп рабочий газ -дейтерий | 2-4×108 н/имп рабочий газ -дейтерий |
|
Длина волны излучения |
1,06 мкм |
| Длительность импульса | 2-20 нс |
| Выходная энергия | 50 –1000 Дж |
| Количество каналов | 16 |
| Расходимость лазерного пучка | ~ 3×10-4 |
| Контраст импульса излучения | Не менее 10-7 по мощности |
| Количество импульсов в день | До 20 |
- скоростной лазерной пятикадровой интерферометрической, теневой и шлирен- методик с временным разрешением 10-9 –10-12 с на длине волны 0,53 мкм и 1,06 мкм с цифровой записью изображений;
- спектроскопической методики, позволяющей проводить исследование собственного линейчатого и непрерывного излучений плазмы инфракрасном, видимом, вакуумном ультрафиолетовом, мягком и жестком рентгеновском диапазонах с временным разрешением 1-3 нс и с цифровой записью изображения;
- скоростной четырех кадровой методики, позволяющей проводить пространственное исследование мягкого рентгеновского излучения с использованием детекторов на основе МКП с временным разрешением 3-20 нс;
- методики измерения абсолютного нейтронного выхода нейтронного излучения активационным методом;
- четырех канальной методики для измерения анизотропии нейтронного выхода;
- скоростной многоканальной системы для изучения эволюции спектра жесткого рентгеновского излучения во времени методом серых фильтров с временным разрешением 3 нс;
- системы абсолютных и временных измерений тока и производной тока в разрядном контуре ПФ с помощью пояса Роговского и цифровых осциллографов типа TDS-220;
- системы магнитных зондов для изучения структуры и динамики токовой оболочки ПФ;
- системы абсолютных измерений жесткого рентгеновского излучения в диапазоне от 20 кэВ до 3 МэВ. Все диагностики снабжены программами для численной обработки результатов измерений с использованием компьютеров IBM PC.
Ниже приведены фотографии установок ПФ-400 и ПФ-4.
Фото установки ПФ-4.
Лазерая часть установки "ТЮЛЬПАН".