go
IT
и
MJ
2 о
X
о
0bi ионов и большом отношении A/Z. Поэтому предпочтительны установки, в к-рых могут быть применены пучки тяж╦лых малозарядных ионов, как, напр., Bi + 1,
212
Для ускорения попов в драйвере предполагается использование линейных ускорителей (ЛУ): индукционных ускорителей {ЛИУ) и резонансных ускорителей (ЛРУ) (подробнее см. Тяж╦лых ионов ускорители], При коночной энергии ионов ~10 ГэВ и полной энергии пучка ~10 МДж на мигаень должен поступить заряд ~10~3 кулона. Требуемый заряд пучка на входе ЛУ образуется за сч╦т достаточно большой длительности импульса тока. Необходимая мощность пучка на выходе драйвера должна быть достигнута пут╦м сокращения длительности пучка с соответствующим увеличением тока.
В схеме ЛИУ за сч╦т подбора формы ускоряющего напряжения в индукторах длительность пучка может быть сокращена о процессе ускорения с 50 мкс до 25 не с соответствующим увеличением суммарного тока с 20 А до 40 кЛ. Возникающие при этом трудности связаны с возможными коллективными неустойчивостями пучка п с повышенными требованиями к интенсивности ионных источников.
В схемах драйверов с ЛРУ требуются спец. накопительные и компрессионные кольца, т. к, предельный ток пучка в ЛРУ в принципе существенно меньше, чем в ЛИУ. Ток пучка на выходе ЛРУ может составить 0,2 А при длительности 5 мс. Предполагается использование многократной и многооборотной инжекции в накопительное кольцо с последующим дополнит, сжатием сгустков в компрессионных кольцах за сч╦т преобразования продольного фазового объ╦ма пучка ≈ сокращения длительности и увеличения энергетич. разброса. В итого длительность пучкои, как и в схеме ЛИУ, сокращается приблизительно до 25 нст а суммарный ток всех пучков на мишень доходит до 40 кА.
Создание ЛУ для тяж╦лых малозарядных ионов связано с необходимостью ускорения интенсивных пучков с весьма низкими нач. скоростями ионов ф~010015). Эту проблему удалось в значит, мере рещить после открытия принципа пространственно-однородной квадру-полъпой фокусировки и изобретения схемы с разветвл╦нными каналами ускорения.
Проблемы фокусировки пучков на мишени миллиметровых размеров требуют подавления сферич. и хрома-тич. аберраций ионной оптики и исследования распространения пучков в объ╦ме реактора.
Предполагается, что один драйвер сможет обслужить до четыр╦х реакторов, каждый из к-рых будет работать с частотой «микровзрывов» не ниже 10 Гц. Кпд драйвера и мишени п. с учетом кпд электростанций, использующих тепловую энергию синтеза, должен удовлетворять условию 1]У>3, откуда видно, что кпд драйвера должен быть не менее 15 ≈ 20%. Ионные ускорители позволяют обеспечить это условие.
Повышение полной энергии п особенно мощности импульсного пучка тяж╦лых ионов откроет в дальнейшем принципиально новые возможности ИТС за сч╦т достижения сверхплотных сжатий вещества мишени (в 105 ≈ 106 раз). В таком случае возможны термоядерные реакции в разл. веществах, п частности в чистом дейтерии или в боро-водородной смеси.
ИТС является важным альтернативпым направлением развития термоядерной энергетики; исследования по ИТС проводят мн. научные центры в ФРГ, США, СССР, Японии и Великобритании.
Лит.: К ^ е t e D., S e s s 1 е г А. М., Heavy ion inertia! fusion, в кн.: 11-th Int. Conf. on High-Energy Accelerators, Geneva. Proceedings, 1980, Basel≈ Boston≈ Stuttg., 1980, p. 201; Bock R., Heavy ion fusion, «IEEE Trans. on Nuclear Science, 1983, v. NS-3Q, JSIb 4, pt2, p. 3049; Дюдерштадт Дж,, Мозес Г., Инерциальный термоядерный синтез, пер, с англ., М., 1984; Имшенник В. С. и др., О некоторых результатах работ по проблеме управляемого термоядерного синтеза на тяж╦лых ионах в ИТЭФ, Препринт ИТЭФ, М., 1985.
И. М. Капчинский.
ИОНОЛЮМИНЕСЦ╗НЦИЯ ≈ свечение люминофора, возбуждаемое ионным пучком. ЧащеЪсего для возбуждения И. используют положит, ионы с энергией в неск. кэВ. Глубина проникновения ионов п люминофор порядка нсск. А, поэтому И. носит поверхностный характер. Выход И. примерно на 2 порядка ниже выхода катодолюминесценции тех же люминофоров и падает с уменьшением энергии ионов. Бомбардировка ионами приводит к быстрому старению люминофора. См, также Люминесценция.
ИОНОСФЕРА ≈ ионизованная часть атмосферы верхней: расположена вышо 50 км. Верх, границей И. является внеш. часть магнитосферы. Земли. И. представляет' собой природное образование разреженной слабслшни-зованной плазмы, находящейся в маги, поле Земли и подвергающейся воздействию ионизующего излучения Солнца. Только благодаря И. возможно распространение радиоволн на дальние расстояния.
Методы наблюдений ионосферы. Изучение И. началось в 20-х гг. 20 в. методом вертикального радиозондирования на разных частотах /. Макс, значение частоты радиоволн, отраж╦нных от данной области И., соответствует е╦ плазм, частоте /0 и связано с электронной концентрацией пе ф-лой:
где е и т ≈ заряд и масса электрона, е0 ≈ диулектрпч. проницаемость вакуума. Вертикальное радпшкшдиро-вание да╦т информацию об изменениях И. над данным пунктом, а мировая сеть станций позволила получить глобальную картину распределения пе в И. но земному шару за ряд солнечных циклов. Применение ракет и спутников позволило непосредственно измерить ионный состав (при помощи масс-спектрометра} и др. физ. характеристики И. (темп-ру и концентрацию ионов Г/, п/ и электронов Tet nf] на всех высотах, исследовать источники ионизации ≈ интенсивность и спектр коротковолнового ионизующего излучения Солнца и разнообразных корпускулярных потоков. Это дало возможность построить теорию образования И. С помощью спутников, несущих на борту ионосферную станцию и зондирующих И. сверху, удалось исследовать верх, часть И., расположенную выше гл, максимума пе и поэтому недоступную для изучения наземными ионосферными станциями.
Наряду с ракетами и спутниками применяются наземные методы исследования, особенно важные для изучения ниж. части И.; методы частичного отражения в перекр╦стной модуляции, измерения поглощения кос-мич. радиоизлучения на разных частотах, исследования поля длинных и свсрхдлинных радиоволн, а также метод наклонного и возвратно-наклонного зондирования. Большое значение имеет метод обратного иокогерент-ыого (томпсоновского) рассеяния, основанный на принципе радиолокации. Этот метод позволяет измерять не только распределение це до очень больших высот (1000 км и выше), но да╦т также Те, Г/, ионный состав, регулярные и нерегулярные движения и др. параметры И.
Структура ионосферы. Установлено, что пе в И. распределена по высоте неравномерно: имеются области иди слои» где она достигает максимума (рис. 1). Таких слоев в И. несколько, и они не имеют резко выраженных границ. Верх, слой F соответствует гл, максимуму но-
600
300
200
100
О
День
Ночь
( 1ш Схсыа яерти-низации И. Ночью он поднимается кального строения до высот 300≈400 км, а дн╦м (препм. ионосферы, летом) раздваивается на слои ∙ F! и Fz с максимумами на высотах 160≈200 км и 220≈* 320 км. На высотах 90≈150 км находится область Et а ниже 90 км ≈ область D. Слоистость И. обусловлена резким изменением по высоте условий е╦ образования.
