Deuterium gas puff experiments were carried out on the S-300 Z-pinch at the Kurchatov Institute in Moscow. Gas puffs imploded onto the axis before a current peak at about 100 ns. Fusion neutrons were generated after the gas puff implosion during global expansion of a plasma column. Neutron emission lasted on average 35 ± 5 ns (full width half maximum, FWHM). In the downstream direction (on the Z-pinch axis behind the cathode), a mean neutron energy was 2.6 ± 0.1 MeV. Side-on neutron energy spectra peaked at 2.40 ± 0.05 MeV with about 600 ± 150 keV FWHM. A broad width of side-on neutron spectra implied a high radial component of deuteron velocities. An average kinetic energy of fast deuterons, which produced fusion neutrons, was 150 keV. A peak neutron yield reached a value of 6 × 1010 on a current level of 1.5 MA. It was by one order higher in comparison with other deuterated loads used on the same current generator. On the basis of experimental observations, we concluded that a total energy of deuterons accelerated to fusion energies was above 1.5 kJ. It is more than 15% of the energy input into a plasma. Therefore gas puff Z-pinches seem to be not only powerful sources of x-ray radiation but also efficient sources of 100 keV deuterons. Such a result is consistent with high neutron yields observed on the Angara Z-pinch and plasma foci with similar currents.
モスクワのクルチャトフ研究所にあるS-300 Zピンチ装置において、重水素ガスパフ実験が実施された。ガスパフは、電流ピーク前の約100 nsで軸上に収縮した。核融合中性子は、ガスパフ収縮後、プラズマ柱の全体膨張中に生成された。中性子放出は平均で35±5 ns（半値全幅、FWHM）持続した。下流方向（陰極後方のZピンチ軸上）では、平均中性子エネルギーは2.6±0.1 MeVであった。側方から測定した中性子エネルギースペクトルは、約600±150 keVのFWHMで2.40±0.05 MeVにピークを示した。側方中性子スペクトルの広い幅は、重陽子速度の大きな半径方向成分を示唆するものであった。核融合中性子を生成した高速重陽子の平均運動エネルギーは150 keVであった。ピーク中性子収量は、1.5 MAの電流レベルで6×10¹⁰の値に達した。これは、同じ電流発生装置で使用された他の重水素化負荷と比較して一桁高い値であった。実験観測に基づき、核融合エネルギーまで加速された重陽子の総エネルギーは1.5 kJを超えると結論づけられた。これはプラズマへの投入エネルギーの15%以上に相当する。したがって、ガスパフZピンチは、X線放射の強力な源であるだけでなく、100 keV重陽子の効率的な源でもあると思われる。このような結果は、同様の電流を有するAngara Zピンチおよびプラズマフォーカス装置で観測された高い中性子収量と一致するものである。