Ангара 5-1
Ангара-5-1 - крупнейшая на континенте установка 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 1952 г. В.А. Глухих.
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.
Ссылки
http://www.spb-business.ru/show.php?directory=420
http://termoyadsintez.narod.ru/Hardware/hard.htm
http://www.triniti.ru/Angara5.html
http://www.ckp-rf.ru/usu/73566/
Литература
Журнал «Томский политехник». Издание Ассоциации выпускников ТПУ. № 10, 2004 – 199 стр.