Нагрев плотной плазмы мощными микросекундными электронными пучками

Открытые магнитные ловушки для удержания высокотемпературной плазмы имеют несомненные привлекательные стороны по отношению к другим системам магнитного удержания. В первую очередь к ним относятся относительная простота конструкции, возможность работы в условиях большого Р, естественное очищение от примесей. В то же время, открытые ловушки имеют и столь же несомненный недостаток — высокий уровень потерь энергии плазмы через торцы системы. Решение проблемы уменьшения продольных потерь и связанной с ней проблемы быстрого нагрева плазмы, естественно, занимает ключевое место в исследованиях открытых ловушек. Уже в первых предложениях по возможности использования пробкотрона в качестве системы для удержания горячей плазмы [1,2,3] обращалось внимание на продольные потери частиц и энергии из плазмы через пробки. Анализ пробкотрона как термоядерного реактора, проведенный позднее (см., например, обзоры [3,4,5]), показал, что оказывается невозможным сделать положительным энергетический баланс в реакторе на основе простого пробкотрона.

Для преодоления этого недостатка в начале и середине 70-х годов в ИЯФе и в других лабораториях мира возникли предложения по улучшению продольного удержания плазмы в открытых ловушках. Среди них была предложена схема многопробочного удержания плазмы[6−9]. Суть этого метода удержания плазмы заключается в том, что магнитное поле соленоида делается гофрированным, так что плазма, вытекающая из ловушки, проходит множество связанных пробкотронов. При этом происходит переход в новое качество: при определенных параметрах плазмы частицы захватываются в отдельные пробкотроны, а в целом плазма диффундирует сквозь такую систему, так что время жизни частиц существенно возрастает по сравнению с классическим. Метод многопробочного удержания частиц достаточно надежно обоснован теоретически, а также в определенной мере и экспериментально. На основе многопробочной ловушки был предложен проект термоядерного реактора[10−12]. В нем горячая плазма с плотностью 1017−1018см" 3 удерживается в соленоиде с гофрированным магнитным полем длиной масштаба ЮОметров.

Для реализации проекта необходимо решить некоторые принципиальные (существенные) проблемы. Одна из них связана с поперечным удержанием плазмы. Дело в том, что давление плазмы в такой системе намного превосходит давление магнитного поля. Поэтому плазма должна фактически опереться на стенку внешней камеры. Теоретически было показано (см. 13]), что возможна эффективная термоизоляция плазмы в системе с гофрированными стенками, повторяющими ход силовых линий магнитного поля. Экспериментальная проверка метода стеночного удержания горячей плазмы до сих пор не реализована.

Другой ключевой проблемой, решению которой и посвящена настоящая работа, является проблема эффективного нагрева плотной плазмы до термоядерных температур (~10кэВ) в соленоиде. Суть ее состоит в том, чтобы за время, меньшее чем энергетическое время жизни, вложить в плотную плазму энергию масштаба ЮОМДж. Для этого требуются мощности нагрева в десятки гигаватт за времена в сотни микросекунд. Для решения этой задачи целесообразно использовать мощные релятивистские электронные пучки (РЭП).

В основе метода нагрева плазмы с помощью электронных пучков лежит коллективное взаимодействие релятивистского пучка с плазмой.

К настоящему времени существует множество теоретических и экспериментальных работ, посвященных исследованию физики взаимодействия пучков с плазмой (см., напр., [14, 15], работы [16−26] и литературу к ним). Одним из направлений этих исследований является изучение взаимодействия мощных релятивистских электронных пучков (РЭП) с плазмой. Первые экспериментальные исследования по коллективному взаимодействию мощных РЭП с плазмой проводились с использованием пучков наносекундной длительности, энергосодержание которых не превышало нескольких килоджоулей. В работе [27] по инжекции РЭП в плазму с плотностью ~1012 см" 3 была показана возможность релаксации мощного электронного пучка в плазме. Проводившиеся с начала 70-х гг. на установке ИНАР [28] эксперименты были направлены на поиск условий эффективной бесстолкновительной релаксации пучка в существенно более плотной, по сравнению с экспериментами [27], плазме. Как известно из теории (см., напр., [21]), инкремент пучковой неустойчивости в кинетическом режиме существенно зависит от параметров эксперимента:

Пи 1.

И п у Д©где п аСОр — плотность и ленгмюровская частота плазмы, щ, уж (c) — плотность, релятивистский фактор и угловой разброс пучка. В экспериментах было показано, что при увеличении плотности тока пучка (плотности пучка Щ), уменьшении углового разброса пучка.

1С о возможен эффективный нагрев плазмы с плотностью до 10 см" [29−31]. Тогда же были получены первые экспериментальные результаты, свидетельствующие о том, что механизмом торможения пучка является пучковая неустойчивость, приводящая к развитию интенсивных плазменных колебаний. Прямое наблюдение ленгмюровской турбулентности, а также других видов колебаний, было проведено на ныне действующей установке ГОЛ-М [3233]. Различным аспектам физики взаимодействия РЭП с плазмой были посвящены эксперименты на многих установках [34−49]. В целом, к началу 80-годов было экспериментально продемонстрировано, что за счет коллективных эффектов наносекундные.

15 3.

РЭП эффективно тормозятся в плазме с плотностью вплоть до (1−3)-10 см", и соответственно передают свою энергию плазменным электронам. Например, на установке ИНАР-2 потери энергии пучка достигали 40% на длине всего 75 сантиметров, что в миллион раз эффективнее, чем при классическом торможении пучка в плазме [50,51,78]. Основные результаты исследований по нагреву плазмы наносекундными электронными пучками содержатся в [52].

Все эти исследования показали, что с утилитарной точки зрения имеется достаточно знаний, чтобы перейти на новый уровень энергетики пучков, в тоже время открылся целый спектр новых и интересных физических явлений, требующих дальнейшего изучения. Среди последних результатов можно отметить экспериментальное наблюдение на установке ГОЛ.

М ионно-звуковых волн, рождение которых связано с образованием каверн в плазме [53,54].

Параллельно с развитием теоретических и экспериментальных исследований физических процессов взаимодействия мощных РЭП с плазмой развивалась технология получения энергоемких электронных пучков. Первые эксперименты по взаимодействию релятивистских электронных пучков с плазмой проводились, начиная с 1971 года, с помощью ускорителей серии РИУС с трансформатором ТЕСЛА. Они позволяли получать пучки с энергозапасом до 1кДж [55−59]. Затем было предложено применять сверхчистую воду для изоляции в высоковольтных ускорителях [60]. На основе линий с водяной изоляцией был создан ряд наносекундных ускорителей, на которых энергозапас в пучке был существенно увеличен. Эти ускорители в настоящее время используются в перспективных работах по инерциальному синтезу и для других целей (см., например, [61]). Развивалась также технология получения энергоемких пучков микросекундной длительности [62−69].

Крупным шагом в этом направлении было создание в Институте ядерной физики генераторов пучков микросекундной длительности с воздушной изоляцией. На ускорителе У-1 была продемонстрирована возможность получения электронного пучка с энергозапасом более 100 кДж, его сжатия и транспортировки в магнитном поле [70−73]. Ускоритель У-3 с аналогичными параметрами использовался в экспериментах по нагреву плазмы [74]. На генераторе микросекундного электронного пучка У-2 был использован новый подход к генерации энергоемкого пучка электронов: был использован ленточный диодный узел для генерации электронного пучка в магнито-изолированном диоде [75].

Следует отметить, что хотя энергозапас в полученных пучках более чем на два порядка превышал энергозапас в пучках, с которыми ранее проводились эксперименты по нагреву плазмы, но они еще далеки от требуемых для реактора. Тем не менее, представлялось целесообразным проведение экспериментов по нагреву плазмы пучками с энергозапасом на уровне 100−200 кДж. Дело в том, что заранее не были ясны принципиальные вопросы, касающиеся самой возможности нагрева плазмы микросекундными пучками. Большая (по сравнению с предыдущими экспериментами) длительность пучка приводит к возникновению новых явлений, влияние которых заранее предсказать не представлялось возможным. В частности, несмотря на то, что в экспериментах с наносекундными пучками несколькими группами была достигнута высокая эффективность релаксации пучка в плазме с плотностью до 101зсм «3, возможность получения аналогичных результатов с пучком микросекундной длительности до начала наших экспериментов была далеко не очевидной. Дело в том, что микросекундный пучок имеет заметно меньшую плотность тока в плазме и худшие угловые характеристики из-за сжатия его в магнитном поле перед инжекцией в плазму. Кроме того, при микросекундных длительностях пучка следует учитывать влияние явлений переноса в нагреваемой плазме как на генерацию и транспортировку пучка, так и на собственно нагрев плазмы.

Таким образом, в начале 80-х годов, когда была начата представляемая работа, имелась база для сооружения крупномасштабной установки, на которой предстояло исследовать возможность нагрева, а в последующем и удержания плотной плазмы в длинном соленоиде [76,77]. Такой установкой явилась ГОЛ-3. Причем сооружение этой установки проводилось в насколько этапов. В 1988 году была введена в строй первая очередь этой установки [78]. Она успешно проработала более 6 лет. На ней были получены основополагающие результаты по нагреву плазмы с помощью микросекундных электронных пучков. Затем эта установка была частично демонтирована и на ее базе построена установка следующего поколения ГОЛ-З-П [79].

Целью представляемой работы было доказательство возможности нагрева плотной плазмы мощными микросекундными пучками в длинной открытой ловушке.

Представлялось, что центральными вопросами, требующими экспериментального решения, являются следующие:

• Создание длинного (-10 м) столба предварительной плазмы и изучение его свойств.

• Транспортировка электронного пучка в плазме на длину порядка 10 м без потерь частиц и поиск способов для подавления макроскопических неустойчивостей пучка.

• Поиск условий для эффективной релаксации микросекундного пучка в плазме.

• Измерение параметров нагретой плазмы.

• Изучение нагрева плазмы по двухступенчатой схеме.

Кроме того, предполагалось, что установка может быть использована и для решения ряда прикладных задач.

Исходя из поставленных задач, и строилась экспериментальная программа. Для ее реализации была создана установка ГОЛ-3, описание которой приведено в Главе 1. Установка ГОЛ-3 состояла из генератора электронного пучка У-3 [74], плазменной камеры внутри соленоида с однородным полем до 6 Тл на длине 7 м и 12 Тл в одиночных пробках на концах [80,81]- конденсаторной батареи с номинальным энергозапасом 10 МДж для питания соленоида [82]- систем управления, контроля и диагностики [83]. Электронный пучок имел энергию 0,8−0,9 МэВ, длительность 3−5 мкс и типичное энергосодержание 70 ±20 кДж при диаметре 6 см. В работе приведено описание системы создания предварительной плазмы в установке (Глава 2) [84]. Основным итогом этой части работы явилась разработка системы создания предварительной плазмы при помощи прямого сильноточного разряда в металлической камере в сильном магнитном поле. Определены основные параметры разряда и предварительной плазмы, предложен механизм, объясняющий поведение разряда в конкретной экспериментальной геометрии [85,86].

Отдельной проблемой, решенной в ходе выполнения работы, было создание диагностического комплекса, позволяющего измерять основные параметры пучка и плазмы в сложных по различного рода помехам условиях. Описание принципов построения регистрирующей системы и отдельных диагностик приведено в Главе1 [83,87−91].

В октябре 1988 года был сделан первый успешный выстрел на установке ГОЛ-3. Практически в первых же экспериментах были определены условия для транспортировки пучка в 7-метровом соленоиде. Дальнейшие систематические исследования (Глава 3) показали, что при пучковом нагреве плазмы с плотностью ~ 1015см" 3 достигается эффективная релаксация релятивистского электронного пучка микросекундной длительности, имеющего полный энергозапас до 100 кДж. Полные интегральные потери энергии электронного пучка в плазме составляют 25−30%, такую же величину имеет и измеренное в приосевой области уменьшение средней энергии электронов пучка. В экспериментах показано, что в результате коллективного взаимодействия пучка с плазмой электронная температура возрастает до 1 кэВ. Установлено, что большая часть энергии, теряемой пучком, передается надтепловым плазменным электронам, однако в основной, «температурной», компоненте электронов плазмы к концу импульса нагрева остается довольно значительная (до 5% при плотности ~ 5 1014см" 3) часть от исходного энергозапаса пучка. Измеренные на выходе из установки потоки электронов с энергиями 10−50 кэВ у достигают удельной мощности ~ 10 МВт/см в магнитном поле 5 Т при длительности, сравнимой с длительностью пучка [78,92−97].

Важным наблюдением, сделанным в ходе экспериментов, является подавление электронной теплопроводности во время инжекции пучка [98−102]. Это явление, наряду с коллективным торможением пучка, как раз и позволяет в относительно коротких прямых ловушках получать высокие электронные температуры.

Эксперименты показали, что при повышении плотности плазмы до (3 -5) 1015 см" 3 пучок практически не передает ей свою энергию. Причиной этого является то, что с повышением плотности плазмы инкремент пучковой неустойчивости становится меньше частоты столкновений и развития неустойчивости не происходит. В то же время для основной цели исследований — получения плазмы с параметрами, интересными с точки зрения многопробочного термоядерного реактора, — требуется большая плотность. Поэтому на установке ГОЛ-3 были проведены исследования нагрева плотной (1016−1017см" 3) плазмы по схеме двухступенчатого нагрева. Описание этой части работы приведено в Главе 4. В итоге экспериментов был найден метод эффективной трансформации энергии от пучка в плотные сгустки плазмы [103−108].

Успешное продвижение экспериментов на установке ГОЛ-3 позволил сделать следующий шаг в развитии концепции многопробочной ловушки с горячей плазмой. Установка ГОЛ-3 (1 очередь) была демонтирована и на ее базе построена новая машина, получившая название ГОЛ-З-П (Глава 6). Базовым генератором релятивистского электронного пучка на ней является ускоритель У-2 (1МэВ, 50кА, 10 мкс) с энергозапасом в пучке до ЗООкДж. Пучок инжектируется в 12-метровый соленоид с магнитным полем 5-ЮТ. В этих экспериментах появились проблемы с макроскопически устойчивой транспортировкой пучка. Поэтому была проведена серия экспериментов по нахождению условий для устойчивого движения пучка в турбулентной плазме. В целом, показано, что в результате коллективного взаимодействия пучка с плазмой наблюдается эффективный нагрев электронов плазмы с плотностью ~ 1015 см" до температуры 2-ЗкэВ [109−110]. Запуск установки открывает возможность проведения экспериментов с плотной (~ 1016 — 1017 см" 3) и горячей (~ 1 кэВ) плазмой в гофрированной ловушке с|3>1.

Полученные параметры плазмы на установках ГОЛ-3 и ГОЛ-З-П представляют интерес не только с точки. зрения термоядерных приложений. На установках проведены и могут быть проведены исследования, касающиеся других областей знаний. В частности, они могут быть использованы для генерации мощных вспышек ультрафиолетового излучения с перспективой создания ВУФ лазера [111−112], генерации нейтронных вспышек и др. Одним из применений установки ГОЛ-3, описанных в Главе 5, является ее использование для изучения взаимодействия мощных потоков высокотемпературной плазмы и быстрых электронов с веществом. Эта тема является актуальной в связи с проблемой определения стойкости материалов и воздействия продуктов их эрозии на плазму термоядерных установок.

При попадании плазменного и электронного потока с удельной мощностью ЮО-ь 200 МВт/см2 на поверхность мишени (для определенности, графита) через Ь2 мкс начинается интенсивное испарение вещества, образуется расширяющееся облако газа и плазмы, смешанное со сравнительно крупными осколками материала.

После окончания процесса поверхность мишени оказывается заметно эродированной с глубиной эрозии, зависящей от удельной энергии потока электронов, и достигающей величины 500 мкм. На основании сравнения распределения энерговыделения по глубине мишени с глубиной эрозии определен порог разрушения графита (10 кДж/г).

Разработана модель взрывного разрушения графита при воздействии на него объемного источника энергии. Основой модели является заключение о том, что разрушение наступает при потере прочности вещества вблизи температуры фазового перехода и соответствующей ей энтальпии -10 кДж/г. Экспериментальные результаты по эрозии графита на установке ГОЛ-3 достаточно хорошо описываются этой моделью и позволяют предсказать глубину эрозии материалов при воздействии на них горячей плазмы и убегающих электронов для условий большого срыве в ИТЭРе [113−117].

Основные результаты.

Экспериментальные исследования нагрева плотной плазмы мощными микросекундными электронными пучками были выполнены на специально сооруженных для этой цели установках ГОЛ-3 (первая очередь) и ГОЛ-З-П.

1.Предложен, экспериментально обоснован и осуществлен метод получения длинного столба предварительной плазмы в металлической камере с помощью специального прямого разряда.

• На установке ГОЛ-3 7-метровый плазменный столб формировался с помощью сильноточного разряда, зажигаемого между катодом из графитовой ткани и торцом разрядной камеры (на противоположном конце установки). Установлено, что начальный канал разряда образуется в результате прохождения быстрых электронов, эмиттируемых катодом, сквозь всю систему. Затем по этому каналу протекает разрядный ток с амплитудой 5−10 кА. Таким способом возможно формирование плазменного столба с.

1Л14 -з 1Л16 -з плотностью в диапазоне 10 см -10 см .

• Измерены основные характеристики предварительной плазмы, в частности, ее температура, измеренная по томсоновскому рассеянию, составляет величину в 3−5 эВ, при плотности (1−2) 10 см", прослежена динамика плотности в различных режимах и радиальное распределение плазменного тока. В целом, сделан вывод, что полученная плазма пригодна для проведения экспериментов по ее нагреву.

2. Экспериментально доказана возможность эффективного нагрева плотной плазмы мощным микросекундным электронным пучком.

•, На установке ГОЛ-3 при пучковом нагреве плазмы с плотностью ~1015 см" 3 достигнута эффективная (25−30%) коллективная релаксация релятивистского электронного пучка микросекундной длительности, имеющего полное энергосодержание до 100 кДж.

• Потерянная пучком энергия передается в основном электронной компоненте плазмы. Получена электронная температура плазмы до 1 кэВ. Установлено, что большая часть энергии, теряемой пучком, передается надтепловым электронам. Показано, что на стадии распада плазмы ее остывание хорошо описывается классической электронной теплопроводностью на торцы.

3. Обнаружено явление подавления электронной теплопроводности при бесстолкновительной релаксации электронного пучка в плазме.

• Показано, что во время инжекции пучка в плазму в результате развития турбулентности эффективная частота столкновений электронов возрастает на два-три порядка. Это приводит к соответствующему изменению транспортных коэффициентов. В частности, пропорционально уменьшаются проводимость и теплопроводность плазмы.

• Подавление продольной электронной теплопроводности позволяет эффективно термоизолировать плазму от холодных торцов и достичь электронной температуры в несколько килоэлектрон-вольт в открытой ловушке.

4. Экспериментально обоснован метод двухступенчатого нагрева плазмы с плотностью.

17 -3 до 10 см .

• Для этой цели в плазменном столбе были сформированы локальные плазменные сгустки с плотностью до 1017см" 3, изучены их параметры и динамика. Показано, что нагрев сгустков плотной плазмы осуществляется как потоком максвелловских электронов с температурой ~ 1 кэН, так и надтепловымн электронами с характерной энергией -10 кэВ.

• Получен эффект концентрации энергии плазмы в плотном облаке. Эффективность передачи энергии за счет коллективного взаимодействия от пучка к мишенной плазме с плотностью 5−1014 см" 3 составляла около 30%. При этом в сгусток плотной плазмы передается приблизительно половина этой энергии. В результате происходит эффективный нагрев плотной плазмы, ее давление в несколько раз превышает давление «однородной» плазмы. Так, при нагреве облака с характерной длиной 0,5 м достигнута температура до 75 эВ в центре сгустка плотностью 2−1016 см" 3.

• Прослежена динамика плазменного сгустка. В плазме наблюдаются волны давления, которые, с одной стороны, могут служить дополнительным источником нагрева плазмы в глубине плотного сгусткас другой стороны, могут приводить к более эффективному нагреву ионов в области плазмы малой плотности. С помощью гидродинамической модели объяснено появление и распространение волн давления, возникающих при инжекции пучка в плазму.

5. На установке ГОЛ-3 исследовано воздействие мощного потока электронно-горячей плазмы на поверхность материалов. Продемонстрирована возможность моделирования поведения материалов при попадании на них термоядерной плазмы в режиме большого срыва в токамаке ИТЭР.

• Экспериментально установлено, что при падении плазменного и электронного потока с л удельной мощностью 100-г- 200 МВт/см на поверхность мишени (для определенности углерода) через 1-^2 мкс начинается интенсивное испарение вещества и образование плотней поверхностной плазмы. Плазменная корона с температурой около 1эВ и плотностью 1016−1017см" 3 расширяется с характерной скоростью 2 -106см/сек.

• Показано, что эрозия материалов при воздействии на них электронно-горячей плазмы носит взрывной характер и определяется объемным поглощением энергии электронов. *.

При этом основная доля разрушенного вещества уносится в виде относительно крупных фрагментов (пыли). В условиях ГОЛ-3 глубина эрозии может достигать величины 500 мкм, что гораздо больше, чем при обычном испарении. На основании сравнения распределения энерговыделения по глубине мишени с глубиной эрозии определен порог разрушения графита (10 кДж/г).

• Разработана модель взрывного разрушения графита при воздействии на него объемного источника энергии. Основой модели является заключение о том, что разрушение наступает при потере прочности вещества вблизи температуры фазового перехода и соответствующей ей энтальпии «10 кДж/г.

• На основании экспериментальных данных и модели разрушения графита предсказаны величины эрозии, которые возможны при попадании мощного потока горячей плазмы и убегающих электронов на диверторные пластины в условиях большого срыва токамака ИТЭР. Рассчитанная глубина эрозии для этого случая может достигать величины в сотни микрометров.

6. На установке ГОЛ-3-II решена проблема транспортировки 200 кДж электронного пучка в 12-метровой плазме в условиях развитой турбулентности.

• Показано, что при превышении критического тока в плазме наблюдается винтовая неустойчивость. Предложен и опробован способ подавления этой неустойчивости за счет создания принудительного встречного тока.

7. На установке ГОЛ-З-П в результате коллективного взаимодействия с плазмой достигнута эффективная (до 40%) релаксация 200-кДж пучка в 12-метровом плазменном шнуре.

• Показано, что рост энергосодержания в пучке ведет к пропорциональному росту энергосодержания и, соответственно, температуры плазмы.

• В плазме с плотностью 1015см" 3 получена электронная температура до 2−3 кэВ.

Благодарности.

Работа выполнена в лаборатории № 10 Института ядерной физики им. Г. И. Будкера. Она была бы невозможной без активного участия коллектива лаборатории и подразделений института. Автор особенно признателен B.C. Койдану, по инициативе которого была написана диссертация, за неоценимую помощь, мудрые советы и поддержку в течение многих лет работы.

Автор благодарен Д. Д. Рютову и Э. П. Круглякову за поддержку работы и полезные дискуссии. Искренняя признательность В. В. Поступаеву за многолетнее научное сотрудничество, В. Т. Астрелину, П. З. Чеботаеву за плодотворные дискуссии и ряд расчетов. Авторблагодарит A.B. Аржанникова, В. В. Конюхова, К. И. Меклера, М. А. Щеглова, Б. А. Князева, С. В. Лебедева, С. Л. Синицкого, АФ. Ровенских, А. Г. Макарова, С. С. Перина, сотрудничество с которыми во время выполнения работы было плодотворным и полезным Выражаю благодарность за сотрудничество при выполнении отдельных этапов работы А. И. Рогозину, В. В. Чикунову, С. Г. Воропаеву, П. И. Мельникову, АФ. Губеру, П. В. Денисенко, К. В. Локонову, А. АНикифорову, Р. В. Разилову, В. В. Филиппову, К. В. Цигуткину, Л. В. Юшкиной.

Автор благодарит Л. Н. Вячеславова, О. И. Мешкова, В. Ф. Жарова, B.C. Бурмасова, Капитонова В. А., Хильченко А. Д., Чхало Н. И за консультации и помощь в проведении ряда экспериментов.

Автор благодарит B.C. Николаева, Е. П. Семенова, Ю. И. Деулина, Р. П. Зоткина, В. Б. Бобылева, АФ. Таубера и других сотрудников КБ, за конструкторские и технологические работы, Батракова А. М., Овчара В. К., Купера Э. А., Плотникова А. Е., Шейнгезихта A.A., Анашина В. В., Драничвикова А. Н., оказавшим существенную поддержку и помощь в разработке и изготовлении различных электронных и вакуумных систем.

Автор выеоко ценит труд и благодарит Заева Б. П., Р. асторопова В.А., Туркина С. М., Муллина А. П., Симоненко Б. С., Синичкина В. А., Кутовенко A.B., Комаренко O.K., Шарапову З. А., Хильченко В. В за разнообразное техническое содействие и обеспечение работоспособности установки ГОЛ-3.

Благодарю сотрудников ИФП, Прага, В. Пиффла и Я. Рауша, сотрудника Научного центра Карлсруэ Г. Вюрца, в соавторстве с которыми был выполнен ряд исследований. н.

Заключение

.

Первые эксперименты на установке ГОЛ-З-П показали, что возможны сжатие и инжекция 200-кДж, 10-микросекундного пучка в плазму диаметром 6 см. Показана возможность транспортировки такого пучка в 12-метровом плазменном вднуре в условиях развитой турбулентности плазмы. В результате коллективного взаимодействия пучка с плазмой наблюдается эффективный нагрев плазмы с плотностью ~ 1015 см" 3. Запуск установки открывает возможность проведения экспериментов с плотной 1016 — 1017 см" 3) и горячей 1 кэВ) плазмой в гофрированной ловушке с р>1.