紧凑等离子体环整体加速过程的数值计算

摘要

紧凑等离子体环(CT)应用广泛,可以作为聚变驱动源和脉冲x射线源等,对CT加速过程的研究是其应用方面研究的基础.描述了CT加速的基本原理,基于整体加速模型导出数值模拟方程组,采用四阶龙格-库塔法数值求解此方程组.根据Phillips实验室MARADUER的参数和SHIVA-STAR电容器组参数,对CT在同轴加速器内的加速过程进行了数值模拟,定量地分析了影响加速效率的各种因素.计算结果表明:CT的质量越大、加速器越长,加速效率越高,但加速效率存在饱和趋势;电感和电阻越小,加速效率越高;对于一定的电容器初始储能,电容值较小时加速效率越高.