Numerical experiments using the Lee model code were carried out to compute the total D–D fusion neutron yield versus initial deuterium pressure for nine different plasma focus devices [PF50, AACS, PF400J, PF2.2, UNU-ICTP, PFZ200, PF24, PF78, Poseidon]. The computed data were compared with the published experimental results. In addition, the maximum discharge current, the pinch current and the pinch ion number density, as a function of initial deuterium pressure, were discussed, as well as their effect on the neutron yield. The optimum pressures that correspond to the maximum neutron yield Yn were obtained for all considered devices, with reference to the specific plasma focus properties. The scaling laws for the D–D fusion neutron production, in terms of storage energies E0 and pinch current Ipinch, were derived. The scaling of Yn with Ipinch and E0 over the whole range of investigated energies up to 300 kJ has been obtained as follows: . These laws are important in the planning and design of a plasma focus as a potentially powerful pulse neutron source.
リー・モデルコードを用いた数値実験により、9つの異なるプラズマフォーカス装置[PF50、AACS、PF400J、PF2.2、UNU-ICTP、PFZ200、PF24、PF78、Poseidon]について、初期重水素圧力に対する全D-D核融合中性子収量を計算した。計算結果は公表されている実験結果と比較された。さらに、初期重水素圧力の関数としての最大放電電流、ピンチ電流、およびピンチイオン数密度について考察し、それらが中性子収量に及ぼす影響についても検討した。すべての対象装置について、プラズマフォーカスの特性を考慮した上で、最大中性子収量Ynに対応する最適圧力を求めた。貯蔵エネルギーE0およびピンチ電流Ipinchに関するD-D核融合中性子生成のスケーリング則を導出した。調査した全エネルギー範囲(最大300kJ)にわたるIpinchおよびE0に対するYnのスケーリングは、以下のように得られた:。これらの法則は、強力パルス中性子源としてのプラズマフォーカスの計画および設計において重要である。