Experimental Study of the Compressibility of a Helium Plasma at a Pressure up to 20 TPa

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

A nonideal helium plasma has been compressed to a density of ρ ≈ 14 g/cm3 at a pressure of P≈20">P≈20 TPa (200 Mbar) in a spherical two-cascade device. The design of the device has been presented and the thermodynamic parameters of the helium plasma reached in it have been estimated. Data on the dynamics of the external and internal cascades in the device used to choose the calculation method have been obtained in a preliminary experiment with a hemispherical prototype. The experiment has been performed on the X-ray complex at the Russian Federal Nuclear Center All-Russian Research Institute of Experimental Physics, which includes BIM 234.3000 betatrons with a boundary energy of 60 MeV used in the multipulse bremsstrahlung generation regime with a multichannel optoelectronic system of recording X-ray images. A high-current linear accelerator LIU-R-T and an image detector assembly consisting of photochromic ADC screens have been used in addition to betatrons to detect the compressed shell cavity.

About the authors

M. A. Mochalov

Russian Federal Nuclear Center All-Russian Research Institute of Experimental Physics (VNIIEF)

Email: postmaster@ifv.vniief.ru
607188, Sarov, Nizhny Novgorod region, Russia

R. I. Il'kaev

Russian Federal Nuclear Center All-Russian Research Institute of Experimental Physics (VNIIEF)

Email: postmaster@ifv.vniief.ru
607188, Sarov, Nizhny Novgorod region, Russia

S. V. Erunov

Russian Federal Nuclear Center All-Russian Research Institute of Experimental Physics (VNIIEF)

Email: postmaster@ifv.vniief.ru
607188, Sarov, Nizhny Novgorod region, Russia

A. O. Blikov

Russian Federal Nuclear Center All-Russian Research Institute of Experimental Physics (VNIIEF)

Email: postmaster@ifv.vniief.ru
607188, Sarov, Nizhny Novgorod region, Russia

V. A. Ogorodnikov

Russian Federal Nuclear Center All-Russian Research Institute of Experimental Physics (VNIIEF)

Email: postmaster@ifv.vniief.ru
607188, Sarov, Nizhny Novgorod region, Russia

S. E. Elfimov

Russian Federal Nuclear Center All-Russian Research Institute of Experimental Physics (VNIIEF)

Email: postmaster@ifv.vniief.ru
607188, Sarov, Nizhny Novgorod region, Russia

V. A. Arinin

Russian Federal Nuclear Center All-Russian Research Institute of Experimental Physics (VNIIEF)

Email: postmaster@ifv.vniief.ru
607188, Sarov, Nizhny Novgorod region, Russia

V. A. Komrakov

Russian Federal Nuclear Center All-Russian Research Institute of Experimental Physics (VNIIEF)

Email: postmaster@ifv.vniief.ru
607188, Sarov, Nizhny Novgorod region, Russia

M. I. Likhutov

Russian Federal Nuclear Center All-Russian Research Institute of Experimental Physics (VNIIEF)

Author for correspondence.
Email: postmaster@ifv.vniief.ru
607188, Sarov, Nizhny Novgorod region, Russia

References

  1. М. А. Мочалов, Р. И. Илькаев, В. Е. Фортов, А. Л. Михайлов, Ю. М. Макаров, В. А. Аринин, А. О. Бликов, А. Ю. Баурин, В. А. Комраков, В. А. Огородников, А. В. Рыжков, Е. А. Пронин, А. А. Юхимчук, ЖЭТФ 142, 696 (2012).
  2. М. А. Мочалов, Р. И. Илькаев, В. Е. Фортов, А. Л. Михайлов, В. А. Аринин, А. О. Бликов, А. Ю. Баурин, В. А. Комраков, В. А. Огородников, А. В. Рыжков, А. А. Юхимчук, Письма в ЖЭТФ 96, 172 (2012).
  3. М. А. Мочалов, Р. И. Илькаев, В. Е. Фортов и др. (Collaboration), ЖЭТФ 146, 169 (2014).
  4. М. А. Мочалов, Р. И. Илькаев, В. Е. Фортов, А. Л. Михайлов, В. А. Аринин, А. О. Бликов, В. А. Комраков, А. В. Рыжков, В. А. Огородников, А. А. Юхимчук, Письма в ЖЭТФ 101, 575 (2015).
  5. М. А. Мочалов, Р. И. Илькаев, В. Е. Фортов, А. Л. Михайлов, В. А. Аринин, А. О. Бликов, С. Е. Елфимов, В. А. Комраков, В. А. Огородников, А. В. Рыжков, ЖЭТФ 152, 1113 (2017).
  6. М. А. Мочалов, Р. И. Илькаев, В. Е. Фортов, А. Л. Михайлов, В. А. Аринин, А. О. Бликов, А. В. Рыжков, В. А. Огородников, В. А. Комраков, И. П. Максимкин, Письма в ЖЭТФ 108, 692 (2018).
  7. М. А. Мочалов, Р. И. Илькаев, В. Е. Фортов и др. (Collaboration), ЖЭТФ 160, 735 (2021).
  8. М. В. Жерноклетов, В. К. Грязнов, В. А. Аринин, В. Н. Бузин, Н. Б. Давыдов, Р. И. Илькаев, И. Л. Иосилевский, А. Л. Михайлов, М. Г. Новиков, В. В. Хрусталев, В. Е. Фортов, Письма в ЖЭТФ 96, 479 (2012).
  9. М. В. Жерноклетов, В. А. Раевский, С. Ф. Маначкин, Н. Б. Давыдов, К. Н. Панов, А. В. Рыжков, В. А. Аринин, Б. И. Ткаченко, А. И. Логвинов, В. А. Комраков, А. И. Давыдов, Н. Н. Анашкин, ФГВ 5, 13 (2018).
  10. М. А. Мочалов, Р. И. Илькаев, В. Е. Фортов и др. (Collaboration), ЖЭТФ 163, 439 (2023).
  11. Yu. P. Kuropatkin, V. D. Mironenko, V. N. Suvorov et al. (Collaboration), in 11th IEEE Pulsed Power Conf., Digest of Technical Papers, ed. by G. Cooperstein and I. Vitkovitsky, Baltimor, Maryland, USA (1997), p. 1669.
  12. В. Ф. Басманов, В. С. Гордеев, А. В. Гришин, Н. В. Завьялов, Г. А. Мысков, С. Т. Назаренко, Труды РФЯЦ-ВНИИЭФ 20, 172 (2015).
  13. Е. А. Чудаков, А. В. Федоров, С. А. Финюшин, Д. А. Калашников, И. С. Гнутов, И. В. Шмелев, Л. К. Антонюк, Патент # 2657135 РФ МПК G01P 3/36. Заявлено 27.072017. Опубликовано 08.06.2018. Бюлл. # 16.
  14. O. T. Strand, D. R. Goosman, C. Martinez, T. L. Whitworth, and W. W. Kuhlow, Rev. Sci. Instrum. 77, 083108 (2006).
  15. V. A. Arinin and B. I. Tkachenko, Pattern Recognition and Image Analysis 19, 63 (2009).
  16. В. В. Сычев, А. А. Вассерман, А. Д. Козлов, Г. А. Спиридонов, В. А. Цымарный, Термодинамические свойства гелия, ГСССД, Изд-во стандартов, М. (1984).
  17. Н. Ф. Гаврилов, Г. Г. Иванова, В. И. Селин, В. Н. Софронов, ВАНТ, Сер.: Методики и программы, численные решения задач математической физики 3, 11 (1982).

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2023 Российская академия наук