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Record de courant pour un générateur nanoseconde universitaire à Reno, NV, grâce à un dispositif imaginé au LPP

Au cours des années 2010-2013, le dispositif de Hautes Puissances Pulsées électriques (HPP) imaginé par A. Chuvatin, chercheur au LPP [Chuvatin et al, Phys. Rev. ST 2010] et appelé LCM (Load Current Multiplier) a été validé et amélioré, avec la participation du LPP, dans l’équipe de Prof. V. Kantsyrev sur le générateur HPP Zebra à l’Université du Nevada à Reno (image à gauche). Le courant impulsionnel produit par Zebra a augmenté de sa valeur nominale 0,9-1 MA (image au centre) jusqu’à 1,4-1,6 MA (en mode LCM) puis jusqu’à 1,6-1,9 MA (en mode LCM amélioré). Par suite, l’énergie et la puissance spécifiques du rayonnement X produites par plasmas de z-pinch ont été typiquement triplées. Ces résultats sont obtenus sans modifier l’énergie stockée ni l’architecture du générateur : celui-ci n’a pas changé vu de l’extérieur avec le dernier LCM amélioré. Zebra devient ainsi un accélérateur HPP nanoseconde universitaire délivrant le plus fort courant au monde.


Le LCM sur Zebra a donné également la possibilité de réaliser deux radiateurs X symétriques et de mener les premières expériences HPP jamais effectuées dans un laboratoire universitaire sur les cavités de chauffage indirect dits hohlraums [Kantsyrev et al, ICOPS 2012] (image à droite). La validation réussie du concept LCM sur un générateur haute-tension nanoseconde (≤ 100 ns), ayant la même architecture que la machine Z de la Sandia, permet d’envisager l’amélioration du rendement des futurs dispositifs thermonucléaires HPP comme ceux imaginés dans Stygar et al, [Phys. Rev. ST 2007].


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