Приведены результаты четырех экспериментов по исследованию предварительно статически сжатых газообразных гелия и дейтерия при их последующем обжатии во взрывных сферических каскадных конструкциях, обеспечивающих квазиизэнтропическое сжатие исследуемых газов. Для гелия достигнуты следующие значения: давление сжатия Pmean ≈ 4.9 ТПа при плотности ρmax ≈ 6.4 г/см3, степень сжатия δ = ρ/ρ0 ≈ 320 в одном эксперименте и Pmean ≈ 10.9 ТПа, ρmax ≈ 10.3 г/см , δ ≈ 470 в другом. Для дейтерия эти параметры составляют Pmean ≈ 3.4 ТПа, ρmax ≈ 6.0 г/см , δ ≈ 162 в одном эксперименте и Pmean ≈ 13.3 ТПа, ρmax ≈ 11.4 г/см , δ ≈ 520 в другом. Плотность газов определялась рентгенографическим методом по положению границ стальных оболочек, сжимающих газ. Эксперименты моделировалисьпо одномерной газодинамической программе, в которой для изучаемых газов использовались уравнения состояния Копышева - Хрусталева. Давления получены из расчетов, в которых удалось удовлетворительно описать динамику сжатия газов во всей совокупности экспериментов.
Представлены данные по квазиизэнтропической сжимаемости сильно неидеальной плазмы гелия в области давлений 250-600 ГПа в устройствах цилиндрической геометрии. Измерена температура на фронте цилиндрической ударной волны в гелии T ≈ 10000 К и скорость полета внутреннего каскада W ≈ 3.5 км/с, в полости которого и достигается максимальная плотность сжатой плазмы. Получены данные о сжатии неидеальной плазмы гелия до плотности ρ ≈ 3 г/см при приблизительно постоянной конечной температуре 21000 К. Траектории движения металлических оболочек, сжимающих плазму, регистрировались с помощью мощных импульсных источников рентгеновского излучения с граничной энергией электронов до 60 МэВ. Плотность плазмы гелия определялась по измеренному значению радиуса оболочек в момент их «остановки». Давление сжатой плазмы получено на основе газодинамических расчетов. Проведены сравнительные теоретические расчеты параметров квазиизэнтропического сжатия по двум теоретическим моделям: традиционной химической модели плазмы (код SAHA) и в рамках подхода ab initio - квантовой молекулярной динамики (QMD). Аномалия экспериментальных данных в области давлений теоретически предполагаемого плазменного фазового перехода в гелии не зарегистрирована.
Индексирование
Scopus
Crossref
Высшая аттестационная комиссия
При Министерстве образования и науки Российской Федерации