Understanding how the magneto-Rayleigh–Taylor instability (MRTI) scales to the current rise time is vital for Z-pinch dynamic hohlraum driven inertial confinement fusion. Wang et al discovered in prior theoretical work that the perturbation amplitude of MRTI before stagnation increases linearly with the current rise time when the implosion velocity of Z-pinch plasma is held constant. In the present work, three types of wire-array experiments with similar implosion dynamics and constant implosion velocity are performed on an 8 MA pulse power generator to investigate the scaling of MRTI to the rise time. It is successfully accomplished for the first time to obtain the similar wire-array Z-pinch implosions in which the current rise time is scaled up to three times on the generator by controlling the trigger time of its 24 modules. Both the experimental results, which include x-ray radiation pulses and x-ray images of imploding plasmas, and the related numerical analysis have shown that the MRTI before stagnation grows linearly with the rise time, as predicted by the theoretical model.
磁気レイリー–テイラー不安定性(MRTI)が電流立ち上がり時間に対してどのようにスケールするかを理解することは、Zピンチ動的ホーラム駆動慣性核融合にとって極めて重要である。Wangらは以前の理論研究で、Zピンチプラズマの爆縮速度を一定に保った場合、スタグネーション前のMRTIの摂動振幅は電流立ち上がり時間に比例して増加することを発見した。本研究では、類似した爆縮ダイナミクスと一定の爆縮速度を持つ3種類のワイヤアレイ実験を8 MAパルスパワー発生装置で実施し、MRTIの電流立ち上がり時間に対するスケーリングを調査した。その24モジュールのトリガー時間を制御することにより、発生装置上で電流立ち上がり時間が3倍までスケールされた類似したワイヤアレイZピンチ爆縮を得ることに初めて成功した。爆縮プラズマのX線放射パルスとX線画像を含む実験結果と、関連する数値解析の両方が、理論モデルによって予測されたように、スタグネーション前のMRTIが立ち上がり時間とともに線形に成長することを示した。