Numerical modeling of the separate thermal-physical parameters for magneto-inertial plasma




The elaboration of model for compression spherically symmetric magnetized plasma (target) by plasma jets/guns (plasma injectors) for intermediate approach between Magnetically Confined Fusion (MСF) and Inertial Confinement Fusion (ICF) - Magneto-Inertial Fusion (MIF) has begun. Calculation of processes in a target of compact torus using the plasma driver is based on power balance. Field-Reversed Configuration (FRC) compressed by plasma liner is nu-merically analyzed and some results (the specific power of the compression work, the α–particle deposition power, the electron thermal conduction, and the radiation power) of such modeling are presented.


Volume 11, 2011 year


Численное моделирование отдельных теплофизических параметров магнитно-инерциальной плазмы

В работе предлагается в импульсной термоядерной системе использовать в качестве мишени магнитные кон-фигурации компактный тороид (ОМАК или FRC) и комбинированный компактный тор (сферомак). Обе системы имеют высокое бета (отношение давления плазмы к давлению магнитного поля), но первая имеет чисто полоидальное магнитное поле, а вторая сопоставимые по величине полоидальное и тороидальное поля. Моделируется физика плазменного ударника или плазменных струй (лайнера), который используется для адиабатического сжатия замагниченной плазмы (мишени) вместо металлического лайнера. Предлагается использовать магнитное поле для генерации тока, протекающего в небольших внешних катушках, окружающих мишень. В течение обжатия магнитный поток вместе с высокотемпературной проводящей плазмой вморожен внутри горячей области. После того, как плазма сжата, поток сжимается до нескольких тысяч тесла. Это так называемая концепция МИТС с большим выходом энергии (высокий коэффициент усиления), что имеет прикладное значение не только для MTF/МАГО, но и для освоения космоса. Рассмотрены процессы, протекающие в системе с плазменным лайнером, и представлены расчеты основных параметров, входящих в баланс мощностей и вносящих основной вклад в энергетику и физику плазмы, т.к. характеристики магнитной конфигурации могут существенно влиять на удержание плазменного ядра и соответственно на энергетические данные системы. Начата разработка модели плазменного сжатия сферической термоядерной мишени на основе конфигурации FRC с затравочным магнитным полем

численное моделирование, магнитное поле, плазменный лайнер


Volume 11, 2011 year