Х-пинч

Проведены исследования динамики многопроволочных пинчей и характеристик горячих точек Х-пинчей различной конфигурации как источников зондирующего рентгеновского излучения (радиография биологических объектов) с целью использования пространственно-когерентных свойств Х-пинча как источника излучения для получения рентгеновских изображений слабопоглощающих биологических объектов с использованием методов фазового контраста. В рамках совместных работ с Корнельским университетом исследованы Х-пинчи специальных конфигураций, а именно многопроволочные Х-пинчи и пинчи, смонтированные на пластмассовых держателях. Подобные конфигурации представляют интерес при разработке источников излучения для многокадровой рентгеновской радиографии (включая томографию), а также для разработке методов управления спектром излучения Х-пинча. Начаты эксперименты на новой установке "Кобра" с током в нагрузке до 1 МА. Получены рентгеновские изображения многопроволочных нагрузок из вольфрама и алюминия.
Исследованы характеристики Х -пинча как источника рентгеновского излучения в жестком диапазоне спектра (Е > 10 кэВ) для радиографии, и начаты исследования взрыва проволочек в средах с использованием лазерного и рентгеновского зондирования. Осуществлена частичная модернизация установки БИН, создана широкополосная система регистрации электрических сигналов с цифровыми осциллографами, запущена лазерная диагностическая система на основе YAG-лазера с преобразованием излучения во 2-ю гармонику, создана и опробована система регистрации рентгеновского излучения с высоким временным разрешением в диапазоне энергий 0.5 – 100 кэВ.
Исследована начальная стадия формирования горячей точки и плазменных струй в Х-пинче на установке БИН, процессы, происходящие на начальной стадии взрыва одиночных проволочек микронных размеров, сопровождающие потерю проводимости проволочки. Выполнены оценки точности анализа экспериментальных данных посредством сравнения расчетов по моделированию электровзрыва проводников с использованием различных уравнений состояния вещества.
Совместно с ИФПЛМ (Польша) созданы коды для расчета динамики сжатия пинчей.

Экспериментальные и теоретические исследования по генерации сильноточных низкоэнергичных электронных пучков в плазмонаполненной системе

В низкоимпедансной системе, включающей в себя плазмонаполненный диод с протяженным плазменным анодом, вспомогательный термокатод и взрывоэмиссионный катод при напряжении 20 кВ получен сильноточный электронный пучок с током до 11 кА при длительности импульса на уровне 0,5 мкс. Проведено численное моделирование формирования сильноточного низкоэнергичного пучка для водородной, азотной и ксеноновой плазмы, для различных внешних магнитных полей и для систем различной длины. Переход на тяжелую плазму позволяет существенно увеличить длительность и ток пучка. Показано, что определяющими в генерации пучка являются процессы, возникающие в взрывоэмиссионной плазме вблизи катода. Проведен цикл экспериментов по генерации низкоэнергичного сильноточного электронного пучка в системе с длинным плазменным анодом, выполнен цикл численных расчетов, в которых впервые обнаружено и обосновано существование парамагнитных состояний пучка в пучково-плазменной системе.