This article addresses key features for the implementation of low current pulsed power plasma devices for the study of matter dynamics from the solid to the plasma phase. The renewed interest in such low current plasma devices lies in the need to investigate methods for the mitigation of prompt seeding mechanisms for the generation of plasma instabilities. The low current when driven into thick wires (skin effect mode) allows for the simultaneous existence of all phases of matter from solid to plasma. Such studies are important for the concept of inertial confinement fusion where the mitigation of the instability seeding mechanisms arising from the very early moments within the target's heating is of crucial importance. Similarly, in the magnetized liner inertial fusion concept it is an open question as to how much surface non-uniformity correlates with the magneto-Rayleigh–Taylor instability, which develops during the implosion. This study presents experimental and simulation results, which demonstrate that the use of low current pulsed power devices in conjunction with appropriate diagnostics can be important for studying seeding mechanisms for the imminent generation of plasma instabilities in future research.
本論文は、固体からプラズマ相への物質動力学の研究のための低電流パルスパワー装置の実装に関する主要な特徴について述べる。このような低電流プラズマ装置への関心の再燃は、プラズマ不安定性の発生のためのシーディングメカニズムの緩和手法を調査する必要性に起因する。厚いワイヤに駆動される低電流(表皮効果モード)は、固体からプラズマまでのすべての物質相が同時に存在することを可能にする。このような研究は、慣性核融合の概念において重要であり、そこではターゲットの加熱のごく初期の瞬間に生じる不安定性シーディングメカニズムの緩和が極めて重要である。同様に、磁化ライナー慣性核融合の概念では、表面の不均一性が、爆縮中に発生する磁気レイリー・テイラー不安定性とどの程度相関するかは未解決の問題である。本研究では、実験結果とシミュレーション結果を示し、適切な診断法と組み合わせた低電流パルスパワー装置の使用が、将来の研究におけるプラズマ不安定性の差し迫った発生のためのシーディングメカニズムの研究に重要であり得ることを実証する。