Three Mather-type focus devices with capacitor bank energies of 280, 250 and 12 kJ, respectively, have been studied by collective scattering of ruby laser light. In order to determine the thermal plasma parameters and detect the occurrence of suprathermal scattering from plasma turbulences, the frequency and wavevector spectra of the ion feature of scattered light have been measured. All scattering vectors were oriented in an azimuthal plane perpendicular to the focus pinch axis. The measured plasma temperature and densities are below 2 keV and 1019 cm-3, respectively. Therefore, only a few per cent of the observed neutron emission from the studied focus plasmas can be of thermonuclear origin. During the compression phase, and after maximum compression during the rise of the neutron emission, suprathermal forward scattering has been observed. This is interpreted as scattering from enhanced density fluctuations due to plasma turbulences, which may take part in the heating of the focus plasma and the acceleration of the high-energy deuterons which are responsible for the dominant neutron generation in the focus plasma by beam-target reactions. The results are in agreement with those of former light scattering measurements at lower energy focus devices.
3つのMather型フォーカス装置(それぞれコンデンサバンクエネルギー280kJ、250kJ、12kJ)を、ルビーレーザーの集団散乱により研究した。熱的プラズマパラメータを決定し、プラズマ乱流からの超熱的散乱の発生を検出するため、散乱光のイオン特徴の周波数スペクトルと波数スペクトルを測定した。すべての散乱ベクトルは、フォーカス軸に垂直な方位角平面内に配向された。測定されたプラズマ温度と密度は、それぞれ2keVおよび10¹⁹cm⁻³未満である。したがって、研究対象のフォーカスプラズマから観測された中性子収量のうち、熱核起源によるものはわずか数パーセントに過ぎない。プラズマの圧縮段階中および圧縮段階後の両方において、中性子放出の立ち上がり中に、超熱的イオン特徴の前方散乱が観測された。これは、プラズマ乱流による密度変動の増強として解釈され、これはプラズマ加熱と高エネルギー重水素イオンの加速に寄与し得るものであり、フォーカスプラズマにおける主要な中性子生成機構であるビーム・ターゲット反応と一致する。これらの結果は、より低いエネルギーのフォーカス装置を用いた以前の散乱測定の結果と一致している。