1、MC-1型爆磁壓縮發(fā)生器是一種能把炸藥化學能轉換為脈沖強磁場的裝置。其基本原理是通過環(huán)狀起爆的高能炸藥內爆驅動封閉導體環(huán)，壓縮空腔內的磁通量，從而達到放大磁場的目的。雖然MC-1發(fā)生器的原理簡單，但是卻有著十分復雜的物理過程，牽涉到高能量密度下物質的力學和電磁性質，以及電磁、流體耦合的非線性過程。目前美國和俄羅斯是MC-1發(fā)生器相關技術最為成熟的國家，MC-1發(fā)生器被作為一種常用的脈沖強磁場發(fā)生裝置和等熵壓縮實驗加載手段被廣泛的應用于狀

2、態(tài)方程、材料制備和強磁場實驗研究中。上世紀60年代末至70年代初，國內中國工程物理研究院曾對這一技術進行過跟蹤并取得了一些成果，因為種種原因沒能繼續(xù)，直到90年代才重新恢復對這一技術的研究，目前尚處于起步階段，在理論研究方面還缺乏對MC-1裝置進行理論設計和參數優(yōu)化的數值模擬程序。
　　本文詳細敘述了描述MC-1爆磁壓縮發(fā)生器的磁流體力學模型，推導出了可以統(tǒng)一描述空腔、非金屬和金屬介質磁擴散行為的新的積分形式磁擴散方程，建立了微分

3、形式和積分形式相結合的柱一維拉格朗日磁流體力學方程組和數值計算方法，給出了不等步長的差分格式，研制了可用于描述多級MC-1爆磁壓縮裝置的一維內爆-磁流體力學程序MC11D。
　　通過數值模擬無初始磁場的炸藥驅動金屬套筒內爆動力學過程和亥姆霍茲線圈加載初始磁場的過程分別對程序MC11D的流體力學和磁擴散計算功能的有效性進行了初步的檢驗和驗證。采用MC11D程序，對MC-1發(fā)生器的初始磁場加載過程和爆磁壓縮全過程進行了數值模擬，探討了

4、磁擴散對發(fā)生器工作狀況的影響，分析了初始磁場和套筒厚度的影響。研究結果表明:磁擴散并不會顯著的減小峰值磁場，但會使套筒回轉半徑減小;初始磁場越大，金屬套筒的回轉半經越大，峰值磁場會越小;在一定范圍內金屬套筒厚度對峰值磁場和回轉半徑影響不大。
　　最后，本文對俄羅斯三級MC-1發(fā)生器進行了模擬，并和Los Alamos的計算程序進行了對比，驗證了程序對于復雜構型的處理能力，MC11D能夠正確地反映爆磁壓縮過程，可為新的實驗裝置設計與