The development of thermal filamentation (TF) instabilities in a current-carrying plasma shell under the action of the plasma self-radiation was analyzed in terms of a small perturbation theory. A stationary collisional radiative model was used to calculate the parameters of the bremsstrahlung, recombination radiation, and spectral line radiation. It has been shown that radiative losses can either enhance or weaken the growth of TF instabilities. The pattern of the effect is governed by the dependence of the energy lost by the plasma due to radiation, QRad, on the plasma temperature T. If QRad increases slower than ∼T, the radiative losses enhance TF instabilities. In the opposite case, that is when QRad increases faster than ∼T, the radiative losses lead to suppression of TF instabilities. When the energy lost due to radiation is greater than the Joule energy input, TF instabilities can be completely stabilized due to radiation. The plasma parameter ranges for which stabilization of TF instabilities may occur due to radiation have been found for aluminum and argon.
電流を担うプラズマシェルにおける熱フィラメント化(TF)不安定性の成長を、プラズマ自己放射の作用下で微小擾乱理論を用いて解析した。定常衝突放射モデルを用いて、制動放射、再結合放射、およびスペクトル線放射のパラメータを計算した。放射損失はTF不安定性の成長を促進または抑制し得ることが示された。その効果の様式は、放射によるプラズマのエネルギー損失QRadのプラズマ温度Tへの依存性によって決定される。QRadがTよりも緩やかに増加する場合(QRadの増加が∼Tより遅い場合)、放射損失はTF不安定性を促進する。逆に、QRadがTよりも速く増加する場合、放射損失はTF不安定性を抑制する。さらに、放射によるエネルギー損失がジュール加熱によるエネルギー入力よりも大きい場合、TF不安定性は放射によって完全に安定化され得る。アルミニウムおよびアルゴンについて、放射によるTF不安定性の安定化が生じ得るプラズマパラメータ領域を特定した。