Сокращенное наименование УНУ: ГИТ-12
Базовая организация: Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт сильноточной электроники Сибирского отделения Российской академии наук
Ведомственная принадлежность: Минобрнауки России
Классификационная группа УНУ: Электрофизические установки и ускорители
Год создания УНУ: 1990
Размер занимаемых УНУ площадей, кв. м: 1250
Информация об УНУ:
Установка ГИТ-12 представляет собой электрофизический комплекс из 12 параллельно работающих модулей, в каждом из которых 9 секций по схеме 12-каскадного Маркса, с запасаемой энергией до 5 МДж и током до 6 МА. В сочетании с плазменным размыкателем и трансформатором тока реализованы режимы с генерацией импульсов с амплитудой тока до 10 МА или амплитудой напряжения до 4 МВ с мощностью до 10 ТВт.
Главные преимущества, обоснование уникальности установки, в том числе сопоставление УНУ с существующими аналогами, многофункциональность и междисциплинарность УНУ:
Установка ГИТ-12 представляет собой 12-модульный генератор мультимегаамперных токов с запасаемой энергией до 5 МДж. В сочетании с разрабатываемыми в институте новыми технологиями мощной импульсной техники установка ГИТ-12 позволяет проводить фундаментальные исследования в области высоких плотностей энергии, изучении свойств материалов в экстремальных условиях, физики Z-пинчей, радиационной гидродинамики, лабораторной астрофизики в широком диапазоне амплитудных и временных параметров (импульсы с амплитудой тока до 10 МА с микросекундным фронтом или амплитудой напряжения до 4 МВ с мощностью до 10 ТВт).
Наиболее значимые научные результаты исследований (краткое описание):
1) созданы и исследованы ряд плазменных размыкателей тока, позволяющих коммутировать токи с амплитудой до 5.5 МА микросекундной длительности с последующим 7-кратным умножением напряжения на высокоомной нагрузке (до 4 МВ) или 20-кратным обострением фронта тока в нагрузке типа Z-пинч (до 10e14 A/c);
2) проведен цикл работ по исследованию имплозии легких лайнеров с субмикросекундным временем имплозии (200-300 нс); предложены и апробированы схемы лайнерных нагрузок (двойные газовые лайнеры, комбинированные лайнеры – газовый лайнер + проволочный каскад), позволяющих создать плазменные источники излучения в К-линиях, эффективность которых по выходу излучения соответствует источникам излучения с малым (< 100 нс) временем имплозии;
3) проведены исследования по использованию многокаскадных газовых лайнеров для создания плазменных источников излучения с микросекундным временем имплозии; к настоящему времени достигнуты выходы излучения в К-линиях неона (hn ≥ 0.9 кэВ) – до 15 кДж/см при токах до 4 MA; в экспериментах с дейтериевыми лайнерами с внешней плазменной оболочкой получен выход нейтронов до 5x10e12 частиц за импульс; в экспериментах с планарными многопроволочными лайнерами получен выход излучения в К-линиях алюминия до 6.5 кДж/см при токах до 3.5 MA и времени имплозии 1 мкс;
4) предложена и реализована новая технология мощной импульсной техники, представляющая собой каскадную схему из микросекундного плазменного размыкателя и трансформатора тока, позволяющая формировать в нагрузках типа Z-пинча мультимегаамперные импульсы. Рассматриваемая технология позволяет в 5 раз сократить фронт тока и в 1.5 раза увеличить амплитуду тока в нагрузке. Протестирована работа 2 вариантов компоновки схемы с излучающими нагрузками на основе газовых лайнеров в микросекундном и субмикросекундном режимах при токах до (5-6) МА. На испытываемом объекте получена скорость нарастания магнитного поля 10^9 Тл/с и давление мегабарного диапазона.
Направления научных исследований, проводимых на УНУ:
- фундаментальные исследования в области импульсной энергетики, предполагающие строительство новых и модернизацию имеющихся электрофизических установок для фундаментальных исследований и технологических применений;
- исследование мегаамперных Z-пинчей, плотной высокотемпературной плазмы;
- разработка методов получения мегагаусных магнитных полей, сверхвысоких давлений, интенсивных потоков частиц, нейтронного и рентгеновского излучений.
