B.2.6 Z539

Les problèmes techniques de fabrication de réseaux de fils ayant été résolus, le tir Z539 a pu être dimensionné de façon à obtenir une implosion du pinch peu après l'impact du liner sur le barreau central, de façon à optimiser les couplages énergétiques. De plus, des simulations circuits ayant montré que l'optimum de longueur du liner (en terme d'inductance) pour le couplage générateur primaire/liner se situait au voisinage de $7 \, \mathrm{cm}$, un liner un peu plus long a été utilisé. Le matériau choisi pour le liner a été l'aluminium qui avait permis un meilleur comportement du compresseur de flux par rapport aux simulations effectuées. Enfin, une pièce en cuivre avait été placée juste entre la zone du pinch et le volume du liner afin d'affaiblir l'intensité du champ magnétique stabilisateur (fixé à $2 \, \mathrm{T}$) pour le pinch. De plus, le barreau central était constitué d'une couche de cuivre déposée sur de l'acier inoxydable afin que le champ magnétique stabilisateur $B_z$ puisse diffuser librement, et ne soit donc pas amplifié dans le gap entre le compresseur de flux et la charge^B.8.

Figure B.6: tir z539

La puissance rayonnée mesurée fut de $7 \, \mathrm{TW}$, avec une incertitude sur la mesure raisonnable (les problèmes d'alignement des diagnostics de rayonnement des tirs précédents ayant été résolus). Ceci n'est pas du tout en accord avec la puissance rayonnée simulée numériquement, $70 \, \mathrm{TW}$. Les mesures visars n'ont jamais pu être recalées temporellement (erreur sur la mesure des longueurs de fibres), c'est pourquoi les signaux visars sont représentés sans aucun calage temporel. L'amplitude maximum correspond bien au courant simulé par le code Mach2 , mais la Bdot de mesure du courant amplifié n'est pas en accord avec l'amplitude ou la chronologie donnée par la simulation numérique. Du fait de la non-corrélation entre cette Bdot et celle mesurant le courant injecté, la Bdot de la charge est suspectée ne pas avoir fonctionné correctement. Par contre, l'accord entre le courant maximal mesuré par le VISAR et la simulation numérique MHD semble indiquer que le compresseur de flux s'est comporté comme prévu.

Figure B.7: tir z539: jet de plasma lors de l'implosion

La proximité temporelle entre l'impact du liner sur le barreau central et le pic de rayonnement du pinch, ainsi que l'utilisation de filtres en aluminium devant les XRD a tout d'abord conduit à privilégier l'hypothèse d'un jet de plasma du liner vers le volume du pinch via le gap d'injection du courant. Ce jet de plasma aurait alors masqué le rayonnement issu du pinch tout en n'étant pas détectable du fait de l'utilisation de filtres en aluminium (voir la courbe d'iso densité de la figure B.7). Cette hypothèse pouvait être cohérente avec des simulations numériques réalisées par la suite qui montraient un jet de basses densités vers la zone du pinch.

Par la suite, l'hypothèse d'une conversion de l'énergie cinétique du pinch en énergie magnétique, via le champ magnétique stabilisateur $B_z$ a été confortée : des simulations MHD ont montré que même très peu de $B_z$ suffit à faire échouer la thermalisation de l'énergie cinétique du pinch, et la même conclusion a été apportée par des études paramétriques expérimentales sur Z . Une étude plus complète de ces différentes hypothèses figure en section 2.3.4.1 page .

Notes

... charge^B.8

La couche de cuivre permet d'améliorer les performances en terme de conductivité électrique pour le courant secondaire par rapport à un barreau uniquement constitué d'acier. Ceci évite donc que trop de flux secondaire ne diffuse dans le barreau tout en étant suffisamment fin pour que le $B_z$ ait le temps de diffuser sur l'échelle de temps qui est la sienne.