Z箍缩内爆产生的电磁脉冲辐射

摘要：

讨论了Z箍缩内爆产生的低频电磁脉冲的辐射特性.Z箍缩驱动金属丝阵或固体套筒高速内爆,部分磁能通过与负载的运动耦合而向外辐射.理论结果表明,电磁脉冲辐射功率由电流和内爆轨迹共同决定.在中国工程物理研究院流体物理研究所的初级实验平台上开展了负载电流为7 MA,10%-90%上升时间65 ns的丝阵Z箍缩实验,根据实验测得的电流和内爆轨迹得到了电磁脉冲的辐射功率和频谱.电磁脉冲峰值功率约为1 GW,能量约为0.5 J,能量转换效率约为10-7；峰值频率位于20-70 MHz,具有较宽的辐射频谱.电磁脉冲辐射参数远小于软X射线辐射参数(峰值功率为50 TW,能量为0.5 MJ).在弱相对论条件下,电磁脉冲辐射功率近似地正比于电流的6次方,随电流急剧增大.软X射线辐射是丝阵Z箍缩过程中的主要能量转换形式,本文的研究结论表明,在更高的驱动电流下,电磁脉冲辐射将提供另一种重要的能量转换途径,势必会对诊断设备造成严重影响；此外,这类强电磁脉冲在其他领域也具有潜在的应用价值.

关键词：Z箍缩、内爆、电磁脉冲

分类号：TN2;TM9

资助基金：国家自然科学基金重点项目11135007;中国工程物理研究院科学技术发展基金2013B0102003;流体物理研究所发展基金批准号:SFZ20110402资助的课题.@@@@Project supported by the Key Program of the National Natural Science Foundation of ChinaGrant 11135007;the Science and Technology De-velopment Foundation of China Academy of Engineering PhysicsGrant 2013B0102003;the Development Foundation of Institute of Fluid Physics, ChinaGrant SFZ20110402

在线出版日期：2013-12-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共1页

页码：245201-1-245201-6