УСПЕХИ И  ТРУДНОСТИ В УТС С МАГНИТНЫМ УДЕРЖАНИЕМ.

Ю.Н. Днестровский

Российский научный центр ⌠Курчатовский институт■
 
 
1 Успехи.
1.1 Крупные токамаки, развитие средств нагрева, развитие диагностик.
1.2 Окна токамака в пространстве параметров.
1.3 Новые физические эффекты.
1.3.1 Самоорганизация плазмы:
  • канонические профили температуры;
  • изменение теплопереноса при нецентральном нагреве;
  • динамические эксперименты
1.3.2 Режимы с улучшенным удержанием:
  • транспортные барьеры;
  • H √ мода;
  • Внутренние транспортные барьеры, связь с отрицательным широм.
1.3.3 RI √ мода.
1.3.4 Пикированные профили плотности плазмы после инжекции водородных пеллет.
1.4 Успехи экспериментов DT √ плазме.
1.5 Развитие теории моделирования.
2 Трудности.
  • Невозможность маленьких реакторов.
  • Срывы.
  • Снятие мощности с дивертора.
  • Нестационарность токамаков.
3 Альтернативы.
  • Стелларатор.
  • Сферические токамаки.
4 Российская программа
  • Состояние установок.
  • Достижения.
  • Проект новой установки Т-15М.

СОСТОЯНИЕ И НОВЫЕ ИДЕИ СТЕЛЛАРАТОРНОЙ ПРОГРАММЫ

Л.М. Коврижных

Институт общей физики РАН

    Дается краткий обзор развития и современного состояния мировой стеллараторной программы. Обсуждаются результаты, полученные на крупнейших установках мира, и новые идеи по созданию оптимизированных (квазисимметричных) стеллараторных систем.

ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ НОВОГО ПРОЕКТА ИТЭР

Н.В. Иванов
Институт ядерного синтеза РНЦ ⌠Курчатовский институт■

    К настоящему времени подготовлен эскизный проект нового варианта реактора ИТЭР, который получил название ITER-FEAT. Основные физические цели проекта состоят в достижении в индукционном разряде токамака коэффициента умножения мощности Q не менее 10, а также в демонстрации стационарного режима с Q5 при использовании неиндукционной генерации тока. В дополнении к этому конструкция установки не должна исключать возможности зажигания самоподдерживающейся термоядерной при достижении благоприятных условий.
    В проекте используется достаточно подробная экспериментальная база, полученная на нескольких токамаках с конфигурацией подобной конфигурации реактора ITER-FEAT. В качестве главного режима работы реактора принята H-мода с периодически развивающейся неустойчивостью на границе плазмы (ELM). Основные параметры плазмы ITER-FEAT: большой радиус√ 6,2 м, малый радиус √ 2 м, тороидальное магнитное поле - 5,3 Т, ток разряда √ до 17,4 МА, вертикальная вытянутость √ 1,86, треугольность √ 0,5, однонулевая диверторная конфигурация. Операционная область определяется рядом условий, в числе которых ограничение Гринвальда для плотности плазмы, условие устойчивости неоклассической тиринг-моды и требование по мощности нагрева плазмы, необходимой для L-H перехода.
    Работа над проектом реактора ITER-FEAT будет завершена к середине 2001 года. Предполагается, что к этому сроку страны-участницы проекта примут решение о сооружении реактора.

ТЕХНИЧЕСКОЕ ПРЕДЛОЖЕНИЕ ПО СОЗДАНИЮ УСТАНОВКИ Т-15М

Аликаев В.В., Бревнов Н.Н., Велихов Е.П., Днестровский Ю.Н., Есипчук Ю.В., Иванов Д.П., Костин Г.П., Кулыгин В.М., Леонов В.М., Ноткин Г.Е., Полевой А.Р., Попов И.А., Разумова К.А., Саврухин П.В., Семенов И.Б., Смирнов В.П., Стефановский А.М., Стрелков В.С., Терешкин А.А., Тилинин Г.Н., Хвостенко П.П., Химченко Л.Н., Цаун С.В.
 

Российский научный центр "Курчатовский Институт", Институт Ядерного Синтеза, Россия, 123182, Москва, пл. И.В.Курчатова, 1

Алексеев А.Б., Андреев А.В., Арнеман А.Ф., Беляков В.А., Бондарчук Э.Н., Булгаков С.А., Васильев В.И., Глухих В.А., Даниэль Н.А., Игнатова Т.И., Кавин А.А., Китаев Б.А., Кожуховская Н.М., Комаров В.М., Коршаков В.В., Крылов В.А., Кузьмин Е.Г., Кулигин В.С., Кучинский В.Г., Лабусов А.Н., Локиев В.А., Малков А.А., Минеев А.Б., Миронов И.А., Муратов В.П., Немчинова Т.У., Панин А.Г., Ройфе И.М., Середенко Е.В., Филатов О.Г., Филатов В.В., Харитонов В.В., Якубовский В.Г.

НИИЭФА им. Д.В.Ефремова, Россия, 189631, Санкт-Петербург, п. Металлострой, Советский пр., 1
 

Азизов Э.А., Кован И.А., Хайрутдинов Р.Р.

ТРИНИТИ, Россия, 142092, Московская обл, г. Троицк
 

    Анализ современного развития экспериментальной базы и рассмотрение перспектив развития исследований по программе токамак в Российской Федерации указывают на необходимость сооружения нового токамака, обеспечивающего проведение широкого спектра экспериментов по ключевым тематикам токамака-реактора ITER. Проведение целенаправленных экспериментов в поддержку ITER позволит значительно повысить эффективность и надежность проектирования ITER.
    Установка Т-15М рассматривается в качестве следующего шага экспериментальных исследований, проводимых в Российской Федерации на установках токамак Т-10, Т-15, Т-11М, Туман-3 и Глобус-М. Новый токамак, в максимальной степени использующий инфраструктуру ИЯС, должен обеспечить широкое участие Российских плазменно-физических лабораторий в экспериментальных исследованиях плазмы с реакторными параметрами. Проведение исследовательских работ на Токамаке Т-15М позволит поддержать и развить экспериментальную и теоретическую школы по физике плазмы и инженерно-технологическую школу по УТС.
    Проведённый предварительный анализ параметров, проблем и конструкторских решений показал, что создание токамака Т-15М возможно за 5 лет при уровне капитальных затрат на электромагнитную систему, вакуумную камеру, внутрикамерные элементы и силовое оборудование системы электропитания в 6.5 миллионов долларов при общей стоимости проекта 10 миллионов долларов.

ОБЗОР ТЕОРЕТИЧЕСКИХ РАБОТ ПО ИТС, ПРОВЕДЕННЫХ В РФЯЦ-ВНИИТФ.

Е.Н. Аврорин, Н.Г. Карлыханов, М.Ю. Козманов, В.А. Лыков, А.Н. Мустафин, В.Е. Неуважаев, В.Д. Фролов, В.Е. Черняков, А.Н. Шушлебин

Российский Федеральный Ядерный Центр - ВНИИТФ, Снежинск, Россия.

     Представлены результаты расчетов мишеней для ИТС, проведенных по одномерной программе ЭРА и комплексу двумерных программам ТИГР-ОМЕГА-3Т. По программе ЭРА проведена оптимизация конструкции мишеней с непрямым воздействием, термоядерное зажигания которых возможно с использованием лазеров с пиковой мощностью 400...600 ТВт. Расчеты мишеней с непрямым воздействием, проведенные по одномерной программе ЭРА с учетом турбулентного перемешивания, и двумерные расчеты, проведенные по программе ТИГР-ОМЕГА-3Т, дают близкие оценки допустимой начальной шероховатости поверхности  (около 0,1 mkm) и неоднородности плотности аблятора мишени  (менее 0,1%).  Расчетно подтверждена возможность достижения коэффициентов усиления по энергии около 100 при ⌠быстром инициировании■ мишеней с помощью лазеров с энергией менее 500 кДж и длительностью импульса 20...50 псек.

БЫСТРЫЕ ПИНЧИ С ЗАТЯНУТЫМ ПЛАЗМООБРАЗОВАНИЕМ.

В.В. Александров, А.В. Браницкий, Г.С. Волков, Е.В. Грабовский, В.И. Зайцев, М.В. Зурин, С.Л. Недосеев, Г.М. Олейник, А.А. Самохин, П.В. Сасоров*, В.П. Смирнов, М.В. Федулов, И.Н. Фролов.

ГНЦ РФ ТРИНИТИ Троицк,
*ГНЦ РФ ИТЭФ, Москва

    На основе анализа данных, полученных в экспериментах с быстрыми излучающими z-пинчами сверхтераваттной мощности на установках ⌠Ангара-5-1■ (ТРИНИТИ) и ⌠Z■ (Сандия, США), предлагается модель пинча, учитывающая запаздывание плазмообразования, возникающее из-за высокой скорости нарастания тока при ⌠холодном старте■ пинчей из гетерогенного плазмообразующего вещества. Показано, что применение гетерогенных плазмообразующих сред в самосжатых разрядах при высоком темпе нарастания разрядного тока (1014 A/c) создает качественно новую ситуацию при которой магнитное ускорение плазмы в зоне плазмообразования начинается до завершения полного перехода конденсированного гетерогенного вещества в плазму. Затянутость плазмообразования объясняется недостаточной интенсивностью потока тепла и излучения от редкой плазмы, по которой идет разрядный ток, на плотные плазмообразующие микрообъекты. Редкая плазма из зоны плазмообразования сносится к оси пинча вместе с нарастающим током, образуя токовую оболочку с толщиной, превышающей скиновую. Затянутое плазмообразование оказывает существенное влияние на динамику сжатия и сжатое состояние пинча В приближении одномерной МГД-модели пинча с источником плазмы аналитически и численно рассматриваются конкретные варианты пинчей с различными временными характеристиками плазмообразования.

ГИДРОДИНАМИЧЕСКИЕ НЕУСТОЙЧИВОСТИ И ТУРБУЛЕНТНОЕ ПЕРЕМЕШИВАНИЕ В ЛАЗЕРНЫХ МИШЕНЯХ ДЛЯ ЗАЖИГАНИЯ И ГОРЕНИЯ.

Н.В. Змитренко, В.Б. Розанов*

Институт математического моделирования РАН, Москва, Россия
*Физический институт им.П.Н.Лебедева РАН, Москва, Россия

    Физика развития гидродинамических неустойчивостей, приводящих к нарушениям симметрии сжатия лазерных мишеней оказалась одной из наиболее важных, трудных и интересных проблем в инерциальном термоядерном синтезе (ИТС). Значительное внимание соответствующим исследованиям уделяется в двух наиболее крупных проектах: NIF (National Ignition Facility √ Национальная установка для зажигания, США) и LMJ (Laser Megajuole √ Мегаджоульный лазер, Франция).
    В данном докладе дан анализ экспериментальных и теоретических работ зарубежных и отечественных лабораторий в этой области. В частности, представлены результаты натурных и вычислительных экспериментов по изучению роста неустойчивостей в плоской и цилиндрической геометриях при действии лазерного или рентгеновского излучения на образцы. Эти данные связывают характеристики развивающихся возмущений с отклонениями от симметрии в начальных условиях, внесенными неоднородностями облучения или технологией изготовления мишеней.
    Полученный опыт указывает на необходимость формирования представлений о совместном развитии в трехмерной геометрии сложного набора разномасштабных (по амплитудам и длинам волн) возмущений.
    Адекватное описание роста неустойчивостей, образования и эволюции зоны перемешивания основано на замене анализа отдельных гармоник рассмотрением ⌠фундаментальных форм■, из которых можно составить общую картину развития процесса от линейной стадии до наступления турбулентности. Такие ⌠формы■ или ⌠события■ отвечают собственным внутренним свойствам нелинейной среды. Излагаемый подход учитывает отличия в развитии 3D и 2D возмущений и теоретически предсказывает законы эволюции зоны перемешивания со временем.


ТОКОВЫЕ СЛОИ В 3D МАГНИТНЫХ КОНФИГУРАЦИЯХ.

А.Г. Франк

Институт общей физики РАН, Москва.

    Исследования процессов магнитного пересоединения и формирования токовых слоев в высокопроводящей замагниченной плазме ассоциируются в значительной степени с пионерскими работами С. И. Сыроватского, которому в этом году исполнилось бы 75 лет. Один из ключевых моментов в проблеме магнитного пересоединения состоит в выяснении вопроса, возможно ли формирование токовых слоев в тех или иных магнитных конфигурациях. Действительно, образование токовых слоев обеспечивает как постепенное накопление избыточной магнитной энергии в отдельных локализованных областях замагниченной плазмы, так и быструю диссипацию этой энергии с преобразованием в энергию плазмы, ускоренных частиц и излучений. Ранее подобные явления вспышечного типа были реализованы в лабораторных условиях на основе эволюции токовых слоёв, которые были сформированы в 2D магнитных полях с нулевыми линиями. В последние годы особый интерес вызывают трехмерные (3D) магнитные конфигурации; до недавнего времени появление в них токовых слоев связывалось с наличием нулевых точек. Экспериментальное изучение процессов магнитного пересоединения в 3D конфигурациях осуществляется в настоящее время в Японии, США и России. В докладе анализируются основные результаты этих исследований. Установлено, что токовые слои могут развиваться как в окрестности магнитных нулевых точек, так и при значительном удалении от них, в неоднородных магнитных полях, не содержащих нулевых точек, в магнитных конфигурациях с X-линиями. Параметры токовых слоев, а также темп стационарного пересоединения и рост энергии ионов существенно зависят от вида и особенностей исходной магнитной конфигурации. Показано, что формирование токовых слоев и, следовательно, весь комплекс явлений магнитного пересоединения может происходить в достаточно широком, но ограниченном диапазоне начальных условий.

Работа выполнена при поддержке РФФИ, проект 99-02-18351, и INTAS.

СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ РЕЛЯТИВИСТСКОЙ ПЛАЗМЕННОЙ СВЧ-ЭЛЕКТРОНИКИ.

М.В. Кузелев1, А.А. Рухадзе2

1Московская Государственная полиграфическая академия
2Институт общей физики РАН

    Дан обзор теоретических исследований мощных источников СВЧ волн, основанных на вынужденном излучении релятивистских электронных пучков (РЭП) в плазменных волноводах и резонаторах. Рассмотрены источники излучения, работающие как в режимеусиления некоторого входного сигнала, так и в режиме генерации. Исследованы два механихма вынужденного излучения √ резонансное черенковское излучение РЭП в плазме, и нерезонансное пирсовское излучение, возникающее при развитиивысокочастотной неустоячивости Пирса. Развитие данной теории диктуется экспериментами последних лет, проводимыми в Институте Общей физики РАН по созданию мощных импульсных источников СВЧ-излучения на сильноточных релятивистских электронных пучках в плазме, как узкополосных с Dw/w<0,1, так и широкополосных с Dw/w╩1. Хотя в докладе обсуждаются лишь теоретические проблемы, все оценки и расчеты делаются для параметров реальных экспериментов и дается сравнение теоретических результатов с имеющимися надежными экспериментальными данными. Должное внимание уделяется возможностям продвижения, как в коротковолновую, так и длинноволновую (дециметровую) области частот, а так же обсуждаются некоторые факторы, влияющие на формирование спектра волн, возбуждаемых РЭП в плазменных системах.

ПЛАЗМЕННЫЕ СВЧ-ГЕНЕРАТОРЫ И УСИЛИТЕЛИ НА СИЛЬНОТОЧНЫХ РЭП.

П.С. Стрелков

Институт общей физики РАН

    Дан обзор состояния экспериментальных исследований плазменных черенковских СВЧ-генераторов и усилителей на сильноточных релятивистских электронных пучках (РЭП). Создан СВЧ-генератор с перестройкой частоты от 4 до 28 ГГц с эффективностью ~ 5% и мощностью ~ 50 МВт. Зависимость частоты излучения от плотности плазмы доказывает, что генератор основан на возбуждении одной собственной моды плазменного волновода, а именно азимутально-симметричной низшей по радиальному индексу медленной волны плазменного волновода. Ширина полосы излучения СВЧ-генератора составляет ~ 6 ГГц, т.е. всегда D f / f >  20%. Перестраиваемый по частоте плазменно-пучковый источник СВЧ- излучения с узким спектром излучения может быть создан в виде усилителя. Приведены экспериментальные данные по плазменному СВЧ-усилителю. Получено усиление на двух частотах 9,1 и 12,7 ГГц за счет изменения только одного параметра усилителя ≈ плотности плазмы. Ширина спектра излучения D f / f < 5%, мощность излучения 8 МВт. Диапазон значений плотности плазмы, в котором наблюдается усиление, подтверждает, что усилитель и генератор работают на одном и том же физическом механизме.

ДИССИПАЦИЯ ЭНЕРГИИ ИНТЕНСИВНЫХ ЭЛЕКТРОННЫХ ПЛАЗМЕННЫХ КОЛЕБАНИЙ В НЕМАКСВЕЛОВСКОЙ МАГНИТОАКТИВНОЙ ПЛАЗМЕ.

А.Л. Санин, В.С. Бурмасов, Л.Н. Вячеславов, И.В. Кандауров, Э.П. Кругляков, О.И.Мешков

Институт ядерной физики им. Г.И.Будкера СО РАН, Новосибирск, Россия

    Представлен обзор экспериментальных исследований сильной ленгмюровской турбулентности (СЛТ), проводимых в течение ряда лет на установки ГОЛ-М в ИЯФ СО РАН. Главными отличительными чертами экспериментов по возбуждению СЛТ релятивистским электронным пучком являются внешнее магнитное поле, существенно меняющее дисперсию плазменных волн, и неравновесная функция распределения плазменных электронов. Оба эти фактора, влияющие на механизм передачи энергии от колебаний к плазменным электронам, сильно затрудняют построение адекватной теоретической модели явления. В связи с чем, особый интерес представляют подробные экспериментальные исследования турбулентности плазмы в этих условиях.
    Измерение спектров легмюровской турбулентности и ионно-звуковых колебаний было проведено методом коллективного рассеяния излучения СО2-лазера, описанным в [1]. Метод томсоновского рассеяния излучения Nd-лазера использовался для измерения неравновесной функция распределения электронов, а также для непосредственного наблюдения коллапсирующих каверн. Уровень микрополей в плазме определялся методом внутрирезонаторной лазерной и эмиссионной спектроскопии. Излучение на двойной плазменной частоте регистрировалось охлаждаемым (4°K) детектором на основе антимонида индия.
    Впервые в пучково-плазменном эксперименте получен пространственный спектр ленгмюровской турбулентности [2]. Показано, что ленгмюровские колебания с таким спектром неустойчивы к модуляционным возмущениям, направленным поперек магнитного поля. Изучен пространственный спектр ионно-звуковых колебаний и надтепловая часть функции распределения электронов, содержащая половину тепловой энергии плазмы.
    Подробно рассмотрен механизм нагрева плазменных электронов, отличный от общепринятого в теории сильной ленгмюровской турбулентности [3,4].

Литература

  1. Vyacheslavov L.N., Kandaurov I.V., Kruglyakov E.P., Losev M.V.,.Sanin A.L, Rev. Sci. Instrum., 1993, Vol.64, p.1398.
  2. Vyacheslavov L.N., Burmasov V.S., Kandaurov I.V., Kruglyakov Eh.P., Meshkov O.I., and Sanin A.L. Physics of Plasmas, 1995, Vol 2, p.2224.
  3. Breizman B.N., Erofeev V.I. Soviet J. Plasma Phys., 1985, Vol.11, p.223.
  4. Galeev A.A., Sagdeev R.Z., Shapiro V.D., Shevchenko V.I. JETP Lett., 1976, Vol.24, p.21.

ИЗУЧЕНИЕ СЖАТИЯ МНОГОПРОВОЛОЧНЫХ ЛАЙНЕРОВ И ПРОЕКТ РЕНТГЕНОВСКГО ГЕНЕРАТОРА ⌠БАЙКАЛ■, ОСНОВАННОГО НА 900 МДж ИНДУКТИВНОМ НАКОПИТЕЛЕ.

В.В. Александров, Э.А. Азизов, А.В. Браницкий, В.А. Глухих**, Г.С. Волков, Е.П. Велихов*, Е.В. Грабовский, А.М. Житлухин, М.В. Зурин, В.Г. Кучинский**, А.П. Лотоцкий, С.Л. Недосеев, Г.М. Олейник, О.П. Печерский**, В.Д. Письменный, А.А. Самохин, П.В. Сасоров, В.П. Смирнов, М.В. Федулов

ГНЦ ТРИНИТИ, 142092. Г. Троицк, Московской области, Россия
*РНЦ ⌠Курчатовский институт■, Москва, пл. Курчатова, 1
**ГНП НИИЭФА им. Д.В. Ефремова, С.- Петербург

    Экспериментальные результаты последних лет указывают на возможность использования сжимаемых многопроволочных лайнеров для инициирования мишени для УТС. На установке ⌠Ангара-5-1■ исследуются некоторые важные проблемы физики сжатия лайнеров. Важным вопросом является образование плазменной оболочки из плотного материала проволок. С начала прохождения тока через лайнер многопроволочная система становится неоднородной и далее сжимается как комбинация плотных проволочек и низкоплотной плазменной короны, при этом плазмообразование происходит почти во время всего процесса сжатия. Для изучаемых лайнеров длительность плазмообразования составляет от 50 до 130 нс. В течение всего этого периода плазма сносится с проволочек силами Лоренца. При этом в конце сжатия многопроволочного лайнера генерируется импульс МРИ длительностью 6 нс.
    Измерение тока и напряжения позволяет определить зависимость индуктивности нагрузки от времени и оценить работу, совершаемую генератором над нагрузкой. Излученная энергия превышает работу генератора над лайнером, что указывает на существование механизмов перевода магнитной энергии в излучение.
    Сжатие быстрых лайнеров рассматривается как возможный источник генерации импульсов рентгеновского излучения с энергией масштаба десятков МДж. ТРИНИТИ, НИИЭФА и Курчатовский институт представили проект ⌠Байкал■, который использует индуктивные накопители и, в процессе нескольких последовательных преобразований, генерирует электрический импульс с параметрами, необходимыми для сжатия лайнеров.
    Основные вопросы, возникающие при проектировании такой установки, будут проверены и отработаны на экспериментальной установке ⌠МОЛ■, создаваемой в ТРИНИТИ. Будет испытан принцип сокращения длительности электрического импульса и увеличения выходной мощности на основе магнитного компрессора - тяжелого лайнера сжимающегося под действием магнитного поля в лабораторных условиях. Основными вопросами, подлежащими изучению на импульсном генераторе ⌠МОЛ■ являются:

ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЙ ЭКСПЕРИМЕНТ В КИНЕТИКЕ НЕЛИНЕЙНОЙ ПЛАЗМЫ.
ПАМЯТИ ЮРИЯ СЕРГЕЕВИЧА СИГОВА (1934-1999).

Г.И. Змиевская, В.Д. Левченко

Институт прикладной математики им. М.В.Келдыша, РАН, Москва, Россия

    Бурное развитие теории нелинейной плазмы начиная с 60-х годов тесно связано с прогрессом вычислительной техники и численных методов. В нашей стране понятие "полномасштабный вычислительный эксперимент" в физике плазмы на основе численного решения нелинейных кинетических уравнений связано с именем Юрия Сергеевича Сигова. Он сделал реальным использование ЭВМ в самых актуальных приложениях. В 60-х годах это были задачи космической аэродинамики, начиная с 70-х - задачи управляемого термоядерного синтеза, проблемы турбулентности, самоорганизации плазмы в открытых системах.
    Юрий Сергеевич шел в авангарде численного эксперимента, теории и практики создания многомерных кинетических кодов на основе решения уравнений Власова-Максвелла (от электростатических (1973) и электромагнитных (1977) до универсальной объектно-ориентированной модели плазмы (1995-1998)).
    Сигов Ю.С., разрабатывая принципиальные положения теории вычислительной физики плазмы, видел также перспективы применения дискретных моделей и их "гибридных" модификаций во многих практических приложениях от столкновительной плазмы полупроводниковых приборов (1980), линейных плазменных ускорителей (1990), плазмы дивертора (1992), до пылевой плазмы (1998), а также многих других важных приложений.
    В начале 70-х он в числе первых участвует в расшифровке модели кинетической стадии ленгмюровского коллапса (1972-1980), фиксируя в численных экспериментах генерацию быстрых электронов и характер их спектров, конверсию плазмонов и возникновение коротковолнового ионного звука на кинетической стадии развития ионной каверны. Именно кинетические расчеты разрешили споры теоретиков о роли модуляционной неустойчивости в генерации "сильной" турбулентности плазмы.
    Фундаментальное значение в теории "умеренной" турбулентности имеет корреляционная неустойчивость, открытая методами численного эксперимента (1977-1997) в задаче о релаксации слабого размытого электронного пучка, инжектируемого в плазменное полупространство. Эта классическая задача, использованная при разработке квазилинейной теории (КЛТ) (Веденов, Велихов, Сагдеев, 1962) и теории "слабой" турбулентности плазмы стала своеобразным тестом для их проверки. Уже в первых кинетических расчетах (Сигов, 1977) были подтверждены предсказания полуфеноменологической теории (Бакай, 1977) и обнаружена неустойчивость квазилинейной релаксации при достаточно больших амплитудах волн (согласно введенному критерию) по отношению к усилению корреляций в системе волна-частица и формированию когерентных пространственно-временных структур, характерных для "умеренной" турбулентности. Структура и динамика волновых пакетов детально исследована в работах последних лет на основе применения сеточных схем расщепления и использования специализированной корреляционной диагностики.
    Дальнейший прогресс в теории связан с введением понятия открытых систем, для которых, вследствие накопления волновой энергии в долгоживущих образованиях - скоррелированных волновых пакетах, кардинальное отличие от выводов КЛТ наблюдается не только на уровне микромасштабов, но и в макрохарактеристиках, включая уровень насыщения поля, энергетический баланс, длину релаксации и т.д. На ионных временах нелинейная стадия релаксации пучка в значительной мере определяется образованием и дальнейшим форсированным коллапсом ионных каверн при развитии модуляционной неустойчивости, которая, вследствие когерентности волновых пакетов, имеет ряд важных особенностей.

РАДИАЦИОННЫЕ СВОЙСТВА ПЛАЗМЫ, НАГРЕВАЕМОЙ ФЕМТОСЕКУНДНЫМИ ЛАЗЕРНЫМИ ИМПУЛЬСАМИ.

И. Ю. Скобелев

Центр данных по спектрам многозарядных ионов ВНИИФТРИ, Менделеево, России.

    Фундаментальный характер интереса к проблеме взаимодействия лазерных импульсов субпикосекундной длительности с веществом связан с различными задачами физики высоких плотностей энергии, а прикладной - главным образом, с созданием эффективного источника мягкого рентгеновского излучения, как некогерентного, так и когерентного. Так как эффективность взаимодействия излучения с веществом растет с повышением плотности последнего, то в большинстве случаев применение твердых мишеней (которые, в частности дают максимальный выход рентгена), оказывается предпочтительным. Однако, высокая скорость одновременно большого количества различных физических процессов в плотной плазме, приводит к сложности извлечения информации о каждом из них. Поэтому в ряде случаев (например, при изучении ионизации оптическим полем) менее плотные (и менее эффективные) импульсные газообразные мишени, оказываются более подходящими. В последние годы появился новый класс мишеней - кластерные. Они, с одной стороны, обладают всеми практическими достоинствами газообразных (управляемость, простота замены, хорошая повторяемость и т.п.), а с другой - позволяют исследовать все процессы, характерные для мишеней с высокой плотностью.
    В докладе представлен обзор экспериментальных и теоретических результатов о радиационных свойствах фемтосекундной лазерной плазмы мишеней всех типов, полученных с помощью методов рентгеновской спектроскопии. В частности, показано, что:

СОСТОЯНИЕ ЛАЗЕРНОГО ТЕРМОЯДЕРНОГО СИНТЕЗА В МИРЕ

А.С.Шиканов

Физический институт им.П.Н.Лебедева РАН

    Излагается современное состояние работ по проблеме лазерного термоядерного синтеза. Особое внимание уделено результатам, полученным в одном из крупнейших научных центров √ Ливерморской Национальной лаборатории США.