This paper presents the results of experimental and theoretical studies of imploding metal-puff Z-pinches. The experiments were carried out on the MIG high-current pulse generator at a current level of about 2 MA and a current rise time of about 100 ns. A plasma gun was used to produce a plasma column with a tailored density profile through which the main electromagnetic pulse of the MIG generator was passed. The experiments have shown that pinches of this type, being compressed, are resistant to dynamic magneto-Rayleigh–Taylor (MRT) instabilities. The experimental results were analyzed using one-dimensional radiation magnetohydrodynamic simulations. It has been shown that in a pinch with a tailored density profile, the formation of a high-temperature plasma at the pinch axis and the generation of x-rays occur at the stagnation stage, i.e. under conditions close to Bennett equilibrium. At this stage, flute-like MRT instabilities develop, causing the pinch to decay.
本論文は、金属パフZピンチの収束に関する実験的および理論的研究の結果を提示する。実験は、約2 MAの電流レベルと約100 nsの電流立ち上がり時間を有するMIG高電流パルス発生装置で実施された。プラズマガンを用いて、MIG発生装置の主電磁パルスが通過する、調整された密度プロファイルを有するプラズマ柱を生成した。実験により、この種のピンチは収束中に動的磁気レイリー・テイラー（MRT）不安定性に対して耐性を示すことが明らかになった。実験結果は、一次元放射磁気流体力学シミュレーションを用いて解析された。調整された密度プロファイルを有するピンチにおいて、ピンチ軸での高温プラズマの形成とX線の生成は、ベネット平衡に近い条件下、すなわち停滞段階で発生することが示された。この段階では、フルート状のMRT不安定性が発達し、ピンチの崩壊を引き起こす。