О расчётах выходной мощности и спектра рентгеновского излучения Z-пинчей на основе многопроволочных сборок

Представлены математические модели и методики вычислительного эксперимента с использованием трехмерной РМГД-модели имплозии Z-пинчей многопроволочных цилиндрических сборок из вольфрама с учетом дискретной структуры сборки и явления длительного плазмообразования при испарении вещества проволок, на основе которых получены расчетные значения выходной мощности и спектра рентгеновского излучения. Приведены данные по пространственно-временному распределению параметров плазмы Z-пинча, включая плотность, скорость движения, электронную и ионную температуры, степень ионизации и интегральную по пространству мощность излучения. Получены характеристики спектра рентгеновского излучения Z-пинча в зависимости от энергии фотонов в различные моменты относительно момента старта разрядного тока. Обнаружено влияние отставшей на периферии массы вольфрама на интенсивность излучения центральной части пинча в радиальном направлении, которое может объясняться поглощением излучения в периферийных слоях плазмы отставшей массы вольфрама.
Построена детальная модель центрального пинча, образующегося при токовой имплозии материала многопроволочных вольфрамовых сборок. Эта модель позволяет рассчитывать интенсивность мягкого рентгеновского излучения с временным, пространственным, угловым и спектральным разрешением для конкретных опытов на установке Ангара-5-1 по имплозии многопроволочных цилиндрических сборок, для которых имеется достаточно полная информация о временном профиле абсолютной интенсивности излучения в мягком рентгеновском диапазоне.
Получены численные результаты, которые могут быть прямо сопоставлены с экспериментом. Проведена верификация РМГД-модели имплозии Z-пинчей сравнением с экспериментальными индикаторами имплозии.