A newly developed adaptive-grid finite difference scheme is applied to the simulations of Z-pinch plasma channels for the light ion beam reactor-Study LIBRA. Besides its powerful adaptation scheme to resolve the steep gradients in temperature, density, momentum and electrical resistivity, the one-dimensional radiation magnetohydrodynamics code developed by the authors accounts for the anisotropy of the radiation field in an optically thin plasma. Comparisons with previous studies by Freeman and co-workers indicate the usefulness of the new features in the study of plasma channels for light ion beam fusion. Applications of the new code to LIBRA indicate the feasibility of using argon and nitrogen for the channel plasma. These were ruled out in favour of helium by earlier calculations using a radiative diffusion model. The present calculations treat the thin plasma in the channel more accurately than the diffusion approximation, leading to conclusions different from the previous ones.
新しく開発された適応格子有限差分法を、軽イオンビーム核融合炉LIBRAのためのZピンチプラズマチャンネルのシミュレーションに適用した。著者らが開発した一次元放射磁気流体力学コードは、温度、密度、運動量、電気抵抗率における急峻な勾配を分解する強力な適応手法に加えて、光学的に薄いプラズマにおける放射の異方性を考慮している。Freemanらによる先行研究との比較は、軽イオンビーム核融合のためのプラズマチャンネルの研究における新機能の有用性を示している。新しいコードのLIBRAへの適用は、チャンネルプラズマとしてアルゴンと窒素を使用することの実現可能性を示している。これらのガスは、放射拡散モデルを用いた以前の計算ではヘリウムに劣るとされていた。今回の計算では、拡散近似よりも正確にチャンネル内の薄いプラズマを扱うことができ、従来とは異なる結論が導かれている。