The kinematics of the plasma sheath in two very low energy plasma focus devices (∼70 and ∼300 J) is studied by means of non-perturbative optical diagnostics. Experiments are performed in deuterium at the filling pressure where neutron emission is maximum on each generator. In both devices, the sheath movement is monitored close to the anode surface, from where their thicknesses and their average propagation velocities are obtained. It is found that the sheath thicknesses are closer to or lower than 1 mm, which is significantly smaller than those measured in larger devices. Moreover, it is found that the sheaths remain attached for a period of time close to 20–30% of the quarter period of the discharge, and it coincides with estimations using theoretical models of sheath formation. These results suggest that the usual modeling tools used in plasma focus need further revision given that some discarded parameters such as plasma resistance and detachment time are important in very low energy devices, which is not necessarily true for high-energy devices. Some calculations and comparison with models are presented and discussed.
2つの極低エネルギープラズマフォーカス装置（約70 Jおよび約300 J）におけるプラズマシースの運動学を、非摂動的光学診断を用いて研究した。実験は、各発生装置において中性子放出が最大となる充填圧力下で、重水素を用いて実施した。両装置において、シースの運動を陽極表面近傍で監視し、そこからシースの厚さと平均伝播速度を求めた。シースの厚さは約1 mm以下であり、これはより大型の装置で測定された値よりも有意に小さいことが判明した。さらに、シースは放電の四半周期の約20〜30%の期間にわたって密着した状態を維持することが判明し、これはシース形成に関する理論モデルを用いた推定と一致する。これらの結果は、プラズマフォーカスで通常使用されるモデリングツールにさらなる修正が必要であることを示唆している。なぜなら、プラズマ抵抗や剥離時間などの一部の無視されたパラメータが極低エネルギーの装置では重要であるが、これは高エネルギーの装置では必ずしも当てはまらないからである。いくつかの計算とモデルとの比較を示し、考察する。