Plasma Physics ReportsPlasma Physics ReportsФизика плазмы0367-29213034-6371The Russian Academy of Sciences68374010.31857/S0367292124110071FBSSEMPLASMA DYNAMICSДИНАМИКА ПЛАЗМЫResearch ArticleFEATURES OF RADIAL DISTRIBUTIONS OF POLOIDAL MAGNETIC FIELD IN AXIAL JET EJECTION IN A PLASMA FOCUSОСОБЕННОСТИ РАДИАЛЬНОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ПОЛОИДАЛЬНОГО МАГНИТНОГО ПОЛЯ В ОСЕВОМ СТРУЙНОМ ВЫБРОСЕ В ПЛАЗМЕННОМ ФОКУСЕKrauzV. I.КраузВ. И.krauz_vi@nrcki.ruMitrofanovK. N.МитрофановК. Н.mitrofan@triniti.ruMyaltonaV. V.МялтонВ. В.KharrasovA. M.ХаррасовА. М.VinogradovaYu. V.ВиноградоваЮ. В.National Research Center “Kurchatov Institute”НИЦ “Курчатовский институт”Troitsk Institute for Innovation and Fusion Research, TroitskГНЦ РФ “Троицкий институт инновационных и термоядерных исследований”241220245011VOL 50, NO11 (2024)ТОМ 50, №11 (2024)1362137610062025Copyright ©; 2024, Russian Academy of SciencesCopyright ©; 2024, Российская академия наук2024Russian Academy of SciencesРоссийская академия наукhttps://journals.eco-vector.com/0367-2921/article/view/683740

The radial distribution of the Bz field at a distance of 35 cm from the generation region of the axial jet emission (the anode surface of the setup) has been studied using the PF-3 plasma-focus facility. The measurements have been performed using multichannel magnetic probes located in the flight chamber of the facility. This has made it possible to measure the magnetic field distribution at 18 points on both sides of the flight chamber axis. The magnetic probes have been calibrated both in absolute value and in the magnetic field direction. An external multi-turn solenoid has been used to create the initial longitudinal (poloidal) magnetic field. The solenoid power supply circuit has allowed obtaining different Bz field directions: along or against the facility axis. It is shown that the poloidal field distribution reaches its maximum in the bunch center and decreases at the periphery, regardless of the presence of an external magnetic field. The Bz field has a radial distribution Bz(r), close in shape to the magnetic field distribution of the solenoid. The work is performed within the program for the simulation of jets of young stellar objects.

Проведены исследования радиального распределения Bz-поля на расстоянии 35 см от области генерации осевого струйного выброса (поверхности анода установки) на плазмофокусной установке ПФ-3. Измерения проводились многоканальными магнитными зондами, расположенными в пролетной камере установки. Это позволяло измерять распределение магнитного поля в 18-ти точках по обе стороны от оси пролетной камеры. Магнитные зонды были калиброваны как по абсолютной величине, так и по направлению магнитного поля. Для создания начального продольного (полоидального) магнитного поля использовался внешний многовитковый соленоид. Схема питания соленоида позволяла получать различное направление Bz-поля — вдоль или против оси установки. Показано, что распределение полоидального поля достигает максимума в центре сгустка и спадает на периферии, вне зависимости от наличия внешнего магнитного поля. Bz-поле имеет радиальное распределение Bz(r), близкое по форме к распределению магнитного поля соленоида. Работа выполнена в рамках программы моделирования джетов молодых звездных объектов.

plasma focusplasma dynamicsmagnetic fieldjets of young stellar objectslaboratory simulationплазменный фокусдинамика плазмымагнитное поледжеты молодых звездных объектовлабораторное моделированиеРабота проведена в рамках выполнения государственного задания НИЦ “Курчатовский институт”.Pudritz R. E., Ray T. P. // Front. Astron. Space Sci. 6. 2019. P. 54Бескин В. С., Осесимметричные стационарные течения в астрофизике М.:Физматлит, 2005Ryutov D., Drake R.P., Kane J., Liang E., Remington B.A., Wood-Vasey W.M. // The Astrophysical J. 1999.Remington B.A., Drake R.P., Ryutov D.D. // Reviews of Modern Physics. 2006. V. 78. P. 755.Albertazzi B., Ciardi A., Nakatsutsumi M., Vinci T., Beard J., Bonito R., Billette J., Borghesi M., Burkley Z., Chen S. N., Cowan T. E., Herrmannsdorfer T., Higginson D. P., Kroll F., Pikuz S. A., Naughton K., Romagnani L., Riconda C., Revet G., Riquier R., Schlenvoigt H.-P., Skobelev I. Yu., Faenov A.Ya., Soloviev A., Huarte-Espinosa M., Frank A., Portugall O., Pepin H., Fuchs J. // Science. 2014. 17 October. P. 325.Lebedev S.V., Frank A., Ryutov D.D. // Rev. Mod. Phys. 2019. V. 91. P. 025002.Hsu S C, Bellan PM // Mon. Not. R. Astron. Soc. 334 257 (2002)Бескин В.С., Крауз В.И., Ламзин С.А. // УФН. 2023. 193, 345–381Бескин В.С., Калашников И.Ю. // Письма в астрономический журнал. 2020. Т. 46. № 7. С. 494.Suzuki-Vidal F., Lebedev S.V., Bland S.N., Hall G.N., Harvey-Thompson A.J., Chittenden J.P., Marocchino A., Bott S.C., Palmer J., and Ciardi A. // IEEE Trans. Plasma Sci. 2010. V. 38. P. 581.Byvank T., Banasek J.T., Potter W.M., Greenly J.B., Seyler C.E., and Kusse B.R. // Phys. Plasmas. 2017. V. 24, 122701Krauz V.I., Mitrofanov K.N., Scholz M., Paduch M., Kubes P., Karpinski L.and Zielinska E. // EPL. 2012. V. 98. 45001Войтенко Д.А., Ананьев С.С., Астапенко Г.И., Басилая А.Д. , Марколия М, Митрофанов К.Н., Мялтон В.В., Тимошенко А.П., Харрасов А.М., Крауз В.И. // Физика плазмы. 2017. Т. 43. С. 967Auluck S. K. H., Krauz V. I., Myalton V. V., and Kharrasov A. M. // Plasma Physics Reports. 2024. V. 50. P. 358Крауз В.И., Виноградов В.П., Харрасов А.М., Мялтон В.В., Митрофанов К.Н., Бескин В.С., Виноградова Ю.В., Ильичев И.В. // Астрономический журнал. 2023. Т. 100. С. 19Filippov N.V., Filippova T.I., Khutoretskaia I.V., Mialton V.V., Vinogradov V.P. // Phys. Lett. A. 1966. V. 211. N. 3. P. 168.Митрофанов К.Н., Крауз В.И., Мялтон В. В., Велихов Е. П., Виноградов В. П., Виноградова Ю. В. // ЖЭТФ. 2014. Т.146. С.1035Глазырин И.В., Грабовский Е.В., Зукакишвили Г.Г., Карпеев А.В., Митрофанов К.Н., Олейник Г.М., Самохин А.А. // ВАНТ. Сер. Термоядерный синтез. 2009. Вып. 2. С. 67.Митрофанов К.Н., Крауз В.И., Грабовский Е.В., Мялтон В.В., Падух М., Грицук А.Н. // ПТЭ. 2018. Т. 61. № 2. С. 78.Виноградов В.П., Крауз В.И., Мокеев А.Н., Мялтон В.В., Харрасов А.М. // Физика плазмы. 2016. Т. 42. С.1033.Крауз В.И., Митрофанов К.Н., Войтенко Д.А., Астапенко Г.И., Марколия А.И., Тимошенко А.П. // Астрономический журнал. 2019. Т. 96. С. 156.Ананьев С.С., Крауз В.И., Мялтон В.В., Харрасов А.М. // ВАНТ. Сер. Термоядерный синтез. 2017. Т. 40, Вып. 1. С. 21–35Romanova M.M., Ustyugova G.V., Koldoba A.V., Lovelace R.V.E. // Mon. Not. Royal Astron. Soc. 2011, V. 416, P. 416Bromberg O., Tchekhovskoy A. // Mon. Not. Royal Astron. Soc. 2016, V. 456, P. 1739