Ангара 5-1

Ангара-5-1 - крупнейшая на континенте установкой для исследований по физике быстрых самосжатых разрядов сверхтераваттной мощности, динамике излучающей плазмы многозарядных ионов, проблеме инерциального управляемого синтеза. Эксперименальный комплекс «Ангара 5-1» создан в ОФТП ГНЦ РФ ТРИНИТИ в 1984 г. под руководством ученого в области термоядерной энергетики, ныне – академика РАН, выпускника Томского политехнического института (ТПУ) 1952г., В.А. Глухих.

Главный зал установки "Ангара-5-1"

Назначение и принцип действия

Комплекс является энергетической базой для проведения фундаментальных исследований по уравнениям состояния вещества с высокой плотностью энергосодержания, ударным волнам, рентгеновской спектроскопии. Импульсная термоядерная установка Ангара -5-1 используется для отработки рентгеновского энергетического драйвера на основе Z- пинчей, который предназначен для сжатия термоядерных мишеней непрямого действия в схемах энергетических реакторов инерциального термоядерного синтеза, а также для проведения лабораторных опытов по исследованию уравнений состояния вещества при сверх высоких плотностях энергии. Уникальность установки заключается в ее электрических и рентгеновских характеристиках. Электрическая импульсная мощность установки с током 4 МА достигает 6 ТВт. Выходное напряжение -1-1,5 МВ.Преимуществом установки является рекордно высокая энергия импульса рентгеновского излучения - до 120 кДж при длительности импульса рентгеновского излучения 6-10 нс. Ангара-5-1 является генератором импульсного рентгеновского излучения. Генерируемый Ангарой-5-1 рентгеновский импульс один из наибольших по энергии в мире среди лабораторных установок. На комплексе проводятся исследования по электрофизике генераторов сверхмощных электрических импульсов, разрабатываются физические схемы мощных импульсных источников рентгеновского и нейтронного излучения. Реакторная камера установки позволяет осуществлять эксперименты с физическими нагрузками в широком диапазоне начальных параметров.

В 2000 г. на комплексе впервые предложена и исследована двойная лайнерная схема, которая под наименованием "динамический хольраум" получила теперь мировое признание как драйвер для инициирования термоядерного микровзрыва импульсом мягкого рентгеновского излучения. Необходимость использования УСУ Ангара-5-1 для выполнения предлагаемой НИР по трехмерному сжатию излучающих лайнеров магнитным полем обусловлена тем, что она является наиболее мощным в России лабораторным генератором электрического импульса для сжатия лайнеров и Z пинчей. Это позволяет проводить эксперименты с наибольшей массой излучающих лайнеров, по сравнению с аналогичными установками. С увеличением массы лайнера становятся существенными эффекты самопоглощения рентгеновского излучения, генерируемого при сжатии лайнера. Эти эффекты являются одними из наиболее важных, среди тех которые определяют поток мощности на мишень УСУ Ангара-5-1 востребована международным и российским научным сообществом. На ней неоднократно проводились работы по контрактам с китайскими и американскими научными организациями.

Параметры

максимальное напряжение на согласованной нагрузке 1,5 МВ;

- форма импульса напряжения -

полусинусоида с полупериодом ~150 нс;

- волновое сопротивление генератора 0,25 Ом;

- максимальный ток в согласованной нагрузке до 6 МА;

- мощность, диссипируемая в физической нагрузке, до 5 ТВт;

- среднеквадратичный разброс времени срабатывания модулей ~10 нс.

В.А. Глухих

Васи́лий Андре́евич Глухи́х (род. 1929, д. Большая-Каменная, Курганская область) — российский учёный, специалист в области термоядерной энергетики. Доктор технических наук, профессор, академик РАН. Научный руководитель НИИ электрофизической аппаратуры им. Д. В. Ефремова

Окончил физико-технический факультет Томского политехнического института (ТПУ) в 1952г. С 1953г. работает в научно-исследовательском институте электрофизической аппаратуры имени Д.В. Ефремова (НПО «Электрофизика», г. Санкт-Петербург). В течение длительного времени Глухих осуществляет научное руководство установками для исследований в области управляемого термоядерного синтеза , активно развивает направления, связанные с исследованием и разработкой мощных лазеров и энергетических систем для их накачки.

Внёс вклад в развитие импульсной электроэнергетики, электрофизического аппаратостроения, создание инженерно-физической базы термоядерной энергетики. Один из основоположников создания теории и основ проектирования магнитогидродинамических электрических машин с жидкометаллическим рабочим телом. Под его руководством были разработаны: 1-я отечественная тороидальная термоядерная установка «Альфа», крупнейшие отечественные токамаки Т-15 и ТСП, комплекс Ангара-5; достигнуты результаты мирового уровня в развитии технологии магнитного удержания термоядерной плазмы, индуктивных методов накопления и преобразования энергии, создании уникальных сверхпроводящих электромагнитов; успешно проведены моделирование и отработка систем международного термоядерного реактора — токамака ИТЭР. Инициатор создания крупнейшего в Северо-Западном регионе Центра технологических лазеров. В 1993г. В.А. Глухих был избран Почетным профессором ТПУ.