This magnetic compression of cylindrical liners filled with DT gas has promise as an efficient way to achieve fusion burn using pulsed-power machines. However, to avoid rapid cooling of the fuel by transfer of heat to the liner an axial magnetic field is required. This field has to be compressed during the implosion since the thermal insulation is more demanding as the compressed DT plasma becomes hotter and its volume smaller. This compression of the magnetic field is driven both by the imploding liner and plasma. To highlight how this magnetic field compression by the plasma and liner evolves we have separately studied Z-pinch implosions generated by gas puff and liner loads. The masses of the gas puff and liner loads were adjusted to match COBRA's current rise times. Our results have shown that Ne gas-puff implosions are well described by a snowplow model where electrical currents are predominately localized to the outer surface of the imploding plasma and the magnetic field is external to the imploding plasma. Liner implosions are dominated by the plasma ablation process on the inside surface of the liner and the electrical currents and magnetic fields are advected into the inner plasma volume; the sharp radial gradient associated with the snowplow process is not present.
DTガスを充填した円筒ライナーの磁気圧縮は、パルスパワー装置を用いて核融合燃焼を達成するための効率的な方法として有望である。しかし、ライナーへの熱伝達による燃料の急速な冷却を避けるためには、軸方向磁場が必要である。この磁場は、圧縮されたDTプラズマがより高温になり、その体積がより小さくなるにつれて、熱絶縁がより要求されるため、収縮中に強化されなければならない。この磁場の圧縮は、収縮するライナーとプラズマの両方によって駆動される。プラズマとライナーによるこの磁場圧縮の進化を明らかにするために、我々はガスパフ負荷とライナー負荷によって生成されるZピンチ収縮を別々に研究した。ガスパフとライナーの質量は、COBRAの電流立ち上がり時間に一致するように調整された。我々の結果は、Neガスパフ収縮はスノープローモデルによってよく記述され、電流は収縮するプラズマの外表面に主に局在し、磁場は収縮するプラズマの外部に存在することを示した。一方、ライナー収縮はライナー内表面でのプラズマアブレーション過程によって支配され、電流と磁場は内部のプラズマ体積へと輸送され、スノープロー過程に伴う急峻な半径方向勾配は存在しない。