О расчете лучистого теплообмена в композиционном Z-пинче

Abstract

Обсуждается методика расчета лучистого переноса энергии в приближении Шустера-Шварцшильда, применяемая для численного моделирования имплозии составного (оболочечного) Z-пинча под действием магнитного поля сильноточного генератора. Существенная часть кинетической энергии ускоренной плазменной оболочки при соударении с центральной вставкой переходит в энергию мягкого теплового рентгеновского излучения. Ключевым элементом методики, необходимой для оптимизации условий эксперимента по конверсии кинетической энергии плазменной оболочки в тепловое излучение, является схема расчета лучистого теплообмена в среде с сильно меняющейся в пространстве и времени непрозрачностью. Предлагаемая для многопараметрических вычислительных экспериментов численная методика позволяет получить зависимость плотности энергии излучения в виде квадратуры от коэффициента непрозрачности и излучательной способности плазмы. В двухтемпературной модели магнитной имплозии плазмы это определяет вклад лучистого теплообмена в баланс энергии электронной компоненты.