मैथियस बावे की फ्रांसीसी Z मशीन पर शोध पत्र
फ्रांसीसी Z मशीन
मैथियस बावे की शोध पत्र
दस्तावेज 17 जून 2006 को ऑनलाइन उपलब्ध कराया गया
इस शोध पत्र को निम्नलिखित स्थान पर बहुत विस्तृत रूप से देखा जा सकता है:
http://mathias.bavay.free.fr/these/sommaire.html
शीर्षक:
प्रति उप-माइक्रोसेकंड अवधि में चुंबकीय फ्लक्स के संपीड़न के लिए उच्च दबाव और एक्स-किरणों के प्राप्त करने के लिए
8 जुलाई 2002 को ग्रामात के सैन्य प्रयोग केंद्र (CEG, लॉट) में प्रस्तुत की गई थी।
ग्रामात जनरेटर (ऊपर दिखाए गए चित्र देखें) 25 लाख एम्पीयर के धारा के आवेग को 800 नैनोसेकंड की अवधि के लिए आपूर्ति कर सकता है।
ग्रामात का विद्युत जनरेटर ECF
एक बड़े आकार की दृश्यता में संयंत्र के व्यास के आसपास 20 मीटर दिखाया गया है (सैनिया की Z मशीन के तुलना में तीस मीटर)।
बड़े आकार की दृश्यता
ग्रामात के ECF संयंत्र का केंद्रीय भाग
बावे द्वारा बनाए गए विन्यास को ग्रामात पर परीक्षण किया गया और सैनिया के जनरेटर पर भी इसका परीक्षण किया गया, जो बहुत मूलभूत है। सोवियत लोगों ने फ्लक्स संपीड़न के प्रणाली का आविष्कार किया था, जहाँ एक रासायनिक विस्फोटक एक चालक सामग्री जैसे तांबा या एल्युमीनियम से बने "लाइनर" पर दबाव डालता था। इस लाइनर को अंदर की ओर आंतरिक चुंबकीय क्षेत्र के संपीड़न के कारण अंदर की ओर गिरने के लिए मजबूर किया जाता था, जो पहले एक सोलेनॉइड में एक संधारित्र के बैटरी के द्वारा विद्युत आवेग के माध्यम से स्थापित किया गया था। बावे की शोध पत्र में विकसित विचार एक तार वाले लाइनर के रूप में "पिस्टन" के उपयोग करने और चुंबकीय संपीड़न के लिए रासायनिक दबाव के स्थान पर "चुंबकीय दबाव" का उपयोग करने के बारे में है। इसमें दो विचार शामिल हैं:
- हल्के लाइनर का उपयोग करना, जिसकी जड़ता कम होती है - पूरी ऊर्जा को उस लाइनर में स्थानांतरित करना, जिसमें "चुंबकीय गैस" की "शून्य जड़ता" होती है।
इस प्रकार हमें एक दो-चरणीय संपीड़क मिलता है, जिसमें ... दो लाइनर, एक बड़ा और एक छोटा होते हैं। यही वह चीज है जो साखारोव के प्लाज्मॉइड बंदूक के साथ होती अगर हम उस बंदूक को बंद कर देते!
साखारोव की प्लाज्मॉइड बंदूक, संशोधित
हम प्रारंभिक आरेख को फिर से लेते हैं। एक विद्युत आवेग एक "कारतूस" A में चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करता है। फिर बाईं ओर के हिस्से द्वारा विस्फोटक जलाया जाता है, जिससे तांबे के "लाइनर" का विस्तार होता है।
तांबे का शंकु कारतूस को बंद करता है, चुंबकीय क्षेत्र को बंद करता है, जो "संपीड़ित" होता है और तांबे के कैनन और केंद्रीय लाइनर के बीच स्थित स्थान में एल्युमीनियम के वलय को बाहर धकेलने की कोशिश करता है, जो विस्फोटक से भरा है। लेकिन नए विन्यास में, हम इस वलय के बाहर निकलने का विरोध करते हैं, जो बहुत तेजी से कैनन के बंद छोर से टकराता है, जिससे उच्च दबाव उत्पन्न होता है। निश्चित रूप से, हम तांबे के वलय और दाहिनी ओर स्थित धुंधले रंग के बंद करने वाले तत्व के बीच निर्वात बनाए रखते हैं। एल्युमीनियम का वलय अपने गुजरते समय वाष्पित होकर प्लाज्मा में बदल जाता है, जिसके कारण यह दूसरे "लाइनर" का कार्य करता है। केंद्रीय लाइनर भी एक आकृति परिवर्तन का अनुभव करता है।
बावे की शोध पत्र पर वापस आते हैं। हम ऊपर दिए गए विन्यास के तत्वों को पहचानेंगे, जो अलग-अलग तरीके से बनाए गए हैं। जैसा कि हमने कहा, दोनों लाइनर "तारों" के हैं और प्लाज्मा में बदल जाएंगे। इससे पहले कि इस बंद छोर A को बंद किया जाए, इसमें कुछ चुंबकीय दबाव उत्पन्न करना आवश्यक है। अब हम विस्फोटक द्वारा उत्पन्न गैस के स्थान पर चुंबकीय दबाव को बदलना होगा। इस प्रकार हमें निम्नलिखित प्राप्त होता है:
मैथियस बावे के शोध पत्र का विन्यास
समझने के लिए शायद यह बेहतर होगा कि दोनों चित्रों को एक छवि में फिर से बनाया जाए। इसलिए पहले बावे के विन्यास को उसकी प्रारंभिक स्थिति में देखते हैं:
मैथियस बावे का विन्यास, उसकी प्रारंभिक स्थिति में
यहाँ दो विद्युत आवेग हैं, एक बैंगनी रंग में दर्शाया गया है, "प्राथमिक आवेग" और दूसरा लाल रंग में, "द्वितीयक आवेग"। इन दोनों आवेगों ने दो अक्षीय खोखली आकृतियों में चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न किया, जिनकी आकृति टोरिक है। एक "लाइनर" बेलनाकार दिखाई देता है, जो वास्तव में पहले तारों के समूह से बना है। बावे की शोध पत्र में बताया गया है कि जब इन तारों में उच्च विद्युत धारा प्रवाहित होती है, तो वे तुरंत धातु प्लाज्मा में नहीं बदलते हैं। बल्कि, उनका जीवनकाल बहुत लंबा होता है, जो इस तारों के रेखीय रूप से अक्ष की ओर जाने में लगे समय के 80% तक पहुंच सकता है। इसी तरह से सैनिया के प्रयोग में धुरीय सममितता के बनाए रखने का रहस्य है। जब यह वस्तु अंदर की ओर गिरती है, तो यह एक एक के बाद एक तारों का समूह नहीं है, न ही एक प्लाज्मा का झाड़ू है, बल्कि दोनों का "मिश्रण" है। इसके बारे में मैलकम हेन्स ने सिद्धांत विकसित किया है, जिसे वह "खोल के निर्माण" कहते हैं:
"खोल" का निर्माण
ऊपर दिखाए गए तार विद्युत आवेग के शुरू होने के बाद कुछ ही समय के बाद दिखाई देते हैं। वे सतह पर धीरे-धीरे उबलने लगते हैं। अभी भी ठोस रहने वाले तारों को धातु प्लाज्मा की आवरण घेरे हुए है। बावे की शोध पत्र में पढ़ा जा सकता है कि तारों का केंद्र ठंडा और ठोस रहता है। वे किनारे से वाष्पित होते हैं और धातु परमाणुओं से बने प्लाज्मा उत्पन्न करते हैं, जो फैलता है। जब ये प्लाज्मा बेलन आपस में मिलते हैं, तो "मुकुट" बनती है। बावे लिखते हैं कि यह मुकुट तब बनती है जब अपवाह के 80% समय बीत जाता है। इसका अर्थ है कि इस पूरे समय के दौरान धारा के प्रवाह के लिए तारों में अलग-अलग धारा प्रवाहित होती है। यदि किसी प्लाज्मा (आयनित गैस) में चुंबकीय धारा के स्थानीय घनत्व में उतार-चढ़ाव हो सकता है और चुंबकीय क्षेत्र की तीव्रता भी बदल सकती है, तो तारों के झाड़ू में ऐसी स्थिति नहीं होती है।
बावे की शोध पत्र में पाया गया है कि टंगस्टन के लिए धातु वाष्प के विस्तार की गति 10,000 मीटर/सेकंड है और एल्युमीनियम के लिए 22,000 मीटर/सेकंड है। तारों के व्यास के आकार का