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【24h】

A semi-analytic model of gas-puff liner-on-target magneto-inertial fusion

机译：气吹衬里靶磁惯性融合的半分析模型

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摘要

A semi-analytic model is presented for the gas-puff Staged Z-pinch, a magneto-inertial fusion concept in which an annular gas-puff liner implodes onto a deuterium or deuterium-tritium target. The one-dimensional model is a modification of the semi-analytic model for MagLIF (SAMM) [R. D. McBride and S. A. Slutz, Phys. Plasmas 22, 052708 (2015)1, that addresses the different set of physics inherent to a Staged Z-pinch implosion: azimuthal magnetic field transport, shock heating of the fuel, separate ion and electron energy equations, and a simplified radiation model that approximates the liner transition from optically thin to optically thick. Following the explanation of the model, three sample problems are presented: first, a Staged Z-pinch implosion on the Zebra driver (1 MA, 100 ns) is modeled and compared with the HYDRA simulation results; second, the MagL1F point design is modeled and compared to the original simulation results [S. A. Stutz ei al., Phys. Plasmas 17, 056303 (2010)1 and results from SAMM; and third, we conduct a simple parameter scan and scaling study for a Staged Z-pinch implosion on the LTD-III driver (0.8 MA, 160 ns). Some agreement with HYDRA and SAMM is obtained, and deuterium deuterium (DD) neutron yield scaling with current is consistent with other existing models and HYDRA simulations. Published under license by AlP Publishing.
机译：提出了一种半分析模型，用于气泵Z-PINCH，磁性惯性融合概念，其中环形气泡衬垫膨胀到氘或氘氚靶带上。一维模型是Maglif（SAMM）半分析模型的修改[R. D. McBride和A. Slutz，Phy。 Plasmas 22,052708（2015）1，其解决了分阶段Z-PINCH内部内部内固有的不同物理集：方位磁场传输，燃料的冲击加热，单独的离子和电子能量方程，以及近似的简化辐射模型衬里从光学薄的过渡到光学厚。在对模型的解释之后，提出了三个样本问题：首先，与斑马驱动器（1MA，100ns）上的分阶段Z-Pinch Inclosion进行建模并与Hydra仿真结果进行比较;其次，与原始仿真结果进行建模并比较MAGL1F点设计[S. A. Stutz Ei Al。，phy。 Plasmas 17,056303（2010）1和SAMM的结果;第三，我们对LTD-III驱动程序（0.8 mA，160 ns）进行了一个简单的参数扫描和缩放研究，适用于阶段的Z-Pinch Inclosion。获得了一些与Hydra和SAMM的协议，氘氘（DD）中子产量缩放与电流均一致，与其他现有模型和Hydra模拟一致。通过ALP发布在许可下发布。

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  • 来源
    《Physics of plasmas》 |2019年第3期|共22页
  • 作者

    Narkis J.; Rahman H. U.; Valenzuela J. C.; Conti F.; McBride R. D.; Venosa D.; Beg F. N.;

  • 作者单位

    Univ Calif San Diego Ctr Energy Res La Jolla CA 92093 USA;

    Magneto Inertial Fus Technol Inc Irvine CA 92612 USA;

    Univ Calif San Diego Ctr Energy Res La Jolla CA 92093 USA;

    Univ Calif San Diego Ctr Energy Res La Jolla CA 92093 USA;

    Univ Michigan Dept Nucl Engn &

    Radiol Sci Ann Arbor MI 48109 USA;

    Univ Calif San Diego Ctr Energy Res La Jolla CA 92093 USA;

    Univ Calif San Diego Ctr Energy Res La Jolla CA 92093 USA;

  • 收录信息
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 eng
  • 中图分类 等离子体物理学;
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