The computational study of x-pinch plasmas driven by pulsed power generators demands the development of advanced numerical models and simulation schemes, able to enlighten the experiments. The capabilities of PLUTO code are here extended to enable the investigation of low current produced x-pinch plasmas. The numerical modules of the code used and modified are presented and discussed. The simulations results are compared to experiments, carried out on a table-top pulsed power plasma generator implemented in a mode of producing a peak current of ∼45 kA with a rise time (10%–90%) of 50 ns, loaded with Tungsten wires. The structural evolution of plasma density is studied and its influence on the magnetic field is analyzed with the help of the new simulation data. The simulated areal mass density is compared with the experimentally measured dense opaque region to enlighten the dense plasma evolution. In addition, the measured areal electron density is compared to the simulation results. Moreover, the new simulation data offer valuable insights to the main jet formation mechanisms, which are further analyzed and discussed in relation to the influence of the J× B force and the momentum.
パルスパワー発生装置によって駆動されるXピンチプラズマの計算研究は、実験を解明できる高度な数値モデルとシミュレーション手法の開発を必要とする。ここでは、PLUTOコードの機能を拡張して、低電流で生成されるXピンチプラズマの調査を可能にする。使用および修正されたコードの数値モジュールを提示し、議論する。シミュレーション結果は、タングステンワイヤーを装填し、ピーク電流約45 kA、立ち上がり時間(10%–90%)50 nsのモードで動作する卓上パルスパワープラズマ発生装置を用いた実験と比較される。プラズマ密度の構造的進化が研究され、磁場への影響が調査される。シミュレーションされた面密度は、測定された高密度不透明領域と比較され、高密度プラズマの進化を解明する。さらに、測定された面電子密度がシミュレーション結果と比較される。さらに、新しいシミュレーションデータは、主要なジェット形成メカニズムに関する貴重な洞察を提供し、J×B力と運動量の影響に関連してさらに分析・議論される。