После конференции Мегагаусс-6 Чернышев и Павловский вместе с делегацией ВНИИЭФ приехали в LANL. В состав делегации ВНИИЭФ входили Н. Бидыло, М. Долотенко, Е. Гердова, Е. Паневкина, А. Петрухин, О. Таценко и В. Рогачев. Чернышев, Павловский и Янгер подписали технический меморандум соглашения, которое определяло взаимно приемлемые условия, приведшие к совместному эксперименту в сентябре 1993 года во ВНИИЭФ и серии экспериментов с применением генераторов сильного магнитного поля МК-1 ВНИИЭФ, проведенных в LANL в декабре того же года.
Встреча в Лос-Аламосе в ноябре 1992 года будет последней встречей, когда Чернышев, Фаулер и Павловский – три пионера, чья работа послужила основой для сотрудничества ВНИИЭФ/LANL, собрались вместе. Смерть Павловского в феврале 1993 года была шагом назад на пути становления сотрудничества.
***
Научный прогресс был достигнут вскоре после переговоров 1993 года в ходе экспериментов, проводимых как во ВНИИЭФ, так и в LANL, и охватывающих широкий спектр тем. Следуя пошаговому процессу, более тридцати дополнительных совместных экспериментальных работ были проведены либо во ВНИИЭФ, либо в LANL. Совместные теоретические исследования и полномасштабное расчетное моделирование обеспечили основы проектирования и пост-экспериментального анализа экспериментов. Результаты экспериментальных работ, а также теоретических и расчетных исследований представлены в научной литературе (см. труды конференций Мегагаусс-7, 8, 9, 10 и 11, а также труды конференций по импульсной мощности). В действительности можно сделать ссылку на более чем 300 презентаций на конференциях, а также официальных публикаций. Многие доклады являлись пленарными, приглашенными или обзорными. Так как технические достижения подробно представлены в литературе, мы остановимся только на нескольких особо выдающихся достижениях, являющихся результатом гения Чернышева и команды Чернышева/Мохова.
Эксперимент МАГО-2, проведенный в LANL в 1994 году, установил рекорд LANL по количеству Д-Т нейтронов, полученных в одном эксперименте (1013). С того времени несколько различных типов камер были разработаны, смоделированы и/или испытаны. Особенно следует отметить улучшенные двумерные магнитогидродинамические (МГД) возможности, разработанные во ВНИИЭФ.
Для того, чтобы помочь LANL выполнить программное требование по использованию лайнеров, схлопывающихся под действием магнитного поля, в качестве ударников в гидродинамических исследованиях ВНИИЭФ разработал и изготовил пять экспериментов, которые были проведены в LANL на конденсаторной установке «Пегас». Эксперименты РУС 1&2 (декабрь 1997 года) изучали рост неустойчивостей Релей-Тейлора под действием магнитного поля в сплавах с разной прочностью и удельным сопротивлением. Эксперименты РУС 3&4 (февраль 1999 года) исследовали МГД стабильность соударяющихся конденсированных лайнеров. Имея в основе отличное понимание роста неустойчивостей Релей-Тейлора под воздействием магнитного поля, полученное в серии экспериментов LANL по изучению стабильности лайнеров (серия ЛС), эксперимент РУС-5 (май 1999 года) подтвердил прогноз ВНИИЭФ о том, что ЛС-подобные возмущения, ориентированные не в режиме m=0, а под углом к магнитному полю, не будут расти.
ДВМГ ВНИИЭФ дает возможность изучать лайнеры с кинетической энергией большей, чем может быть получена каким-либо другим способом. В феврале 1995 года совместная команда провела эксперимент XRAY-1, в котором была испытана первая ступень уникальной концепции ВНИИЭФ получить несколько мегаджоулей мягкого рентгеновского излучения. Представители лаборатории Филипс участвовали в этом эксперименте.
В эксперименте HEL-1 с высокоэнергетическим лайнером (август 1996 г.) использовался 5-модульный ДВМГ диаметром 100 см для передачи импульса 100-МА тока на лайнер, ускоряемый примерно до 4 км/с, и для получения кинетической энергии более 20 МДж. По существу, это был эксперимент с самым большим током и самой большой энергией лайнера из всех, в которых когда-либо участвовали ученые США. Можно было предвидеть целый ряд применений системы HEL-1. В частности, система может обеспечить более 20 МДж кинетической энергии для нагрева топлива для термоядерного синтеза в контексте МАГО/MTF. Эта величина энергии более чем в сто раз больше кинетической энергии, которая будет доступна для нагрева топлива традиционной незамагниченной мишени на национальной инициирующей установке (NIF) США.
С момента изобретения конденсаторной батареи «Атлас» в Лос-Аламосе и на испытательном полигоне в Неваде большие усилия сотрудничества были сфокусированы на «Атласе» и его применениях. Еще до того, как «Атлас» сдали в эксплуатацию, ВНИИЭФ разработал систему с передовой лайнерной технологией (АЛТ) для моделирования работы установки «Атлас». Основу системы АЛТ составляет 10-модульный ДВМГ 40 см в диаметре, оснащенный размыкателем тока. Ключевой задачей в конструировании системы было замедлить процесс открывания ключа с тем, чтобы ток, доставленный в «стандартную» нагрузку установки «Атлас», примерно соответствовал ожидаемой форме кривой тока «Атласа».
Эксперименты АЛТ-1 и АЛТ-2 (ноябрь 1999 г., июнь 2001 г.) предоставили LANL первые реальные данные по верхней границе диапазона работы установки «Атлас». Учитывая сложность системы СВМГ/ДВМГ/ключ, воспроизводимость системы АЛТ была поразительной. Одномерные расчеты точно предсказали перемещение лайнера, подтвержденное затем измерениями при помощи системы ВИЗАР в экспериментах АЛТ. Методика ВИЗАР и другие диагностики показали высококачественное схлопывание.
ВНИИЭФ полностью завершил предварительную разработку системы с высокоэнергетическим лайнером на основе ДВМГ, которая позволит проводить измерения уравнений состояния (УС) при давлении до 15 Мбар. LANL включила УС ВНИИЭФ и модели удельного сопротивления в свои программы, что привело к лучшему пониманию поведения лайнера. В качестве части усилий, направленных на скорейшее использование возможностей «Атласа», ВНИИЭФ разработал и изготовил инновационную трехслойную лайнерную систему, которая стала первым шагом в новой методике исследования прочностных свойств материалов. Ряд дополнительных совместных работ представлен в других источниках.
Как упоминалось ранее, конференции Мегагаусс, а также общий интерес к управляемому термоядерному синтезу заложили основу сотрудничества между ВНИИЭФ и LANL. Как член международного организационного комитета конференций Мегагаусс, В.К. Чернышев сыграл важную роль в объединении международного научного сообщества в области обжатия потока.
Изменения, происходившие на мировой политической арене в последние полтора десятилетия, отражались и в роли ВНИИЭФ в конференциях Мегагаусс. В трудах конференции Мегагаусс-5, а также в трудах предыдущих четырех конференций из-за очень строгих правил безопасности в бывшем Советском Союзе местом работы авторов из ВНИИЭФ значился институт Курчатова в Москве. Ко времени проведения конференции Мегагаусс-6 в Альбукерке в 1992 году Советский Союз подтвердил существование ВНИИЭФ, и Павловский сделал обзор о вкладе Сахарова в область обжатия магнитного потока. Кроме того, Павловский объявил, что конференция Мегагаусс-7 будет организована ВНИИЭФ и что у участников конференции будет возможность посетить Саров – город, который был недоступен для иностранцев еще несколько лет назад, город, который Сахаров в своей автобиографии мог называть только «установка». На конференции Мегагаусс-7 ученые ВНИИЭФ представили доклады в соавторстве с учеными из нескольких лабораторий Франции и США. И, хотя ученые из ВНИИЭФ и многих других российских институтов наладили сотрудничество с иностранными учеными из разных стран, сотрудничество ВНИИЭФ/LANL продолжает оставаться одним из наиболее научно продуктивных.
Результаты сотрудничества
Научное сотрудничество между ВНИИЭФ и LANL уникально по многим причинам. Две команды работают «бок о бок, как равные», имея возможность частых и интенсивных личных контактов и доступа к установкам друг друга. Две команды имеют дополнительные возможности, которые объединяются на благо их стран.
