Helical Instability Evolution in Dynamic-Screw-Pinch-Driven Plasma Implosions

动态螺杆夹紧驱动等离子体内爆中的螺旋不稳定性演化

基本信息

项目摘要

This award supports an effort to understand a plasma compression technique called the dynamic screw pinch, which has been demonstrated to reduce plasma instabilities. The knowledge gained in this project could enable more powerful x-ray generation, higher-pressure materials properties experiments, more efficient nuclear fusion generation, and a better understanding of astrophysical processes. The project will benefit society by advancing basic scientific knowledge, enabling future energy sources, and improving national defense capabilities. This project will also help train a diverse group of undergraduate and graduate students in plasma science and engineering while building stronger partnerships between academia, industry, and national laboratories. The project is awarded by the NSF Division of Physics with support from the National Nuclear Security Administration within the Department of Energy. This project will investigate the way in which cylindrical plasmas become unstable and break apart when they are strongly compressed by a magnetic field. Recently, a plasma compression technique called the dynamic screw pinch (DSP) has been demonstrated to reduce plasma instability growth in initially solid-metal thin-foil liner implosions on 1-MA, 100-nanosecond pulsed power facilities. The DSP technique uses a helical magnetic field with a time-dependent pitch angle to compress the cylindrical plasma. Despite the success of the DSP technique, questions remain as to how DSP-driven instabilities initially form and evolve relative to those driven by a standard z-pinch with a purely azimuthal magnetic field. This project will evaluate competing theories computationally and experimentally. Specifically, this project will investigate the roles of the electrothermal instability, coronal plasma dynamics, and magnetic field pitch angles in the seeding and evolution of the magneto-Rayleigh-Taylor instability (MRTI).This award reflects NSF's statutory mission and has been deemed worthy of support through evaluation using the Foundation's intellectual merit and broader impacts review criteria.
该奖项支持一项努力,以了解一种称为动态螺钉捏的等离子体压缩技术,该技术已被证明可以减少等离子体不稳定性。该项目中获得的知识可以使更强大的X射线产生,高压材料特性实验,更有效的核融合产生以及对天体物理过程的更好理解。该项目将通过推进基本科学知识,实现未来的能源并提高国防能力来使社会受益。该项目还将有助于培训一群在学术界,工业和国家实验室之间建立更牢固的合作伙伴关系的等离子体科学和工程学专业的本科生和研究生。 该项目由NSF物理部授予,并在能源部的国家核安全管理局的支持下。该项目将调查圆柱等离子体变得不稳定并在被磁场强烈压缩时破裂的方式。 最近,已经证明了一种称为动态螺钉捏(DSP)的等离子体压缩技术可在1 ma,100 nansecond的脉冲功率设施上最初固体金属纤维衬里内爆的血浆不稳定性生长。 DSP技术使用具有时间相关的螺距角度的螺旋磁场来压缩圆柱等离子体。 尽管DSP技术取得了成功,但有关DSP驱动的不稳定性的问题仍然存在,相对于具有纯粹方位角磁场的标准Z-Pinch驱动的不稳定性是如何形成和发展的。 该项目将通过计算和实验评估竞争理论。 具体而言,该项目将调查电热不稳定性,冠状等离子体动力学和磁场俯仰角在磁场 - 雷利 - 泰勒不稳定性的播种和演变中的作用。通过基金会的智力优点和更广泛的影响评估标准通过评估来支持。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Ryan McBride其他文献

Examination of Annealing Schedules for RNA Design
RNA 设计退火时间表的检查
インフルエンザウイルスのフコシル化α2,3シアロ糖認識機構の解析
流感病毒岩藻糖化α2,3唾液酸识别机制分析
  • DOI:
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    日尾野隆大;岡松正敏;五十嵐学;Ryan McBride;Robert P de Vires;James C Paulson;松野啓太;迫田義博;喜田宏
  • 通讯作者:
    喜田宏
Engaging Epistemic Tensions in Graduate Education
在研究生教育中引入认知张力
  • DOI:
  • 发表时间:
    2024
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Lucas Diaz;Ryan McBride;Diana Soto;Agnieszka Nance
  • 通讯作者:
    Agnieszka Nance
Investigating Historical Crime Importance in Vancouver via Temporal-Spatial Crime Pattern Theory
通过时空犯罪模式理论调查温哥华历史犯罪重要性
Cost-sensitive ranking: Evolving data analytics in power systems and risk management
  • DOI:
  • 发表时间:
    2019-08
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Ryan McBride
  • 通讯作者:
    Ryan McBride

Ryan McBride的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Ryan McBride', 18)}}的其他基金

Controlling the Seeding and In-Flight Evolution of the Magneto-Rayleigh-Taylor Instability
控制磁瑞利泰勒不稳定性的播种和飞行中演化
  • 批准号:
    1705418
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 58.6万
  • 项目类别:
    Continuing Grant

相似国自然基金

面向不稳定信息流的无人机集群系统感知进化建模与编队控制的研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    24 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
CDC20基因高表达通过增加染色体不稳定促进多发性骨髓瘤细胞克隆进化并导致耐药的研究
  • 批准号:
    82000222
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    24 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
资源短缺影响亲环境行为的条件和机制:进化视角下的多水平研究
  • 批准号:
    31871126
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    60.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
MLE转座子和PIF类转座子在竹亚科植物基因组的分布、进化和功能分析
  • 批准号:
    31170623
  • 批准年份:
    2011
  • 资助金额:
    66.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
智能电网中适应不稳定大规模清洁能源发电的联合智能调度管理理论研究
  • 批准号:
    71071052
  • 批准年份:
    2010
  • 资助金额:
    27.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

Intratumor heterogeneity in BRCA1-mutated breast cancer metastasis
BRCA1 突变乳腺癌转移的瘤内异质性
  • 批准号:
    10680318
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 58.6万
  • 项目类别:
Natural products inhibitors targeting homology-directed DNA repair for cancer therapy
针对癌症治疗的同源定向 DNA 修复的天然产物抑制剂
  • 批准号:
    10651048
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 58.6万
  • 项目类别:
An integrated intervention using a pill ingestible sensor system to trigger actions on multifaceted social and behavioral determinants of health among PLWH
使用药丸摄入传感器系统进行综合干预,以针对艾滋病毒感染者健康的多方面社会和行为决定因素采取行动
  • 批准号:
    10820048
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 58.6万
  • 项目类别:
Systems Approaches to Understanding the Impact of Cell-Cell Fusion on Therapeutic Resistance
了解细胞间融合对治疗耐药性影响的系统方法
  • 批准号:
    10607123
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 58.6万
  • 项目类别:
Defining the universal genomic language of hallmarks in tumor development
定义肿瘤发展标志的通用基因组语言
  • 批准号:
    10681670
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 58.6万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了