Zピンチ方式による卓上型軟X線レーザの開発

使用 Z 箍缩方法开发桌面软 X 射线激光器

• 批准号: 08875016
• 负责人: 堀田 栄喜
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08875016/
• 关键词: 軟X線; レーザ; Zピンチ; キャピラリー; 高速パルス電源; 電子衝突励起

本研究は、卓上型(高さ1200mm、長さ1500mm、幅1000mm)の高速パルス電源(最大出力電圧1MV、出力インピーダンス5Ω、パルス幅30ns)を設計・製作し、高速Zピンチ方式を用いたキャピラリー放電(管径〜数mm、管長〜10cm程度、最大放電電流〜200kA、立ち上がり時間〜10ns)により高温・高密度の安定なZピンチプラズマを生成し、電子衝突励起型の軟X線レーザ(波長〜20nm)を開発するとともに、さらに短波長の軟X線レーザを実現するための基礎資料を得ることを目的に行った。装置は大略、コンデンサバンク電源、昇圧トランス、中間コンデンサ、キャピラリー放電部より構成されている。高速Zピンチ装置の製作にあたり、スイッチインダクタンスや負荷インピーダンスが電流の立ち上がりおよび負荷入力に与える影響を計算機シミュレーションにより調べ、以下の設計値が得られた。負荷のキャピラリー部および出力スイッチのインダクタンスを50nH以下に低減することが難しいので、パルス電源の全静電容量を3nFに抑えて、電流の立ち上がりを速くする。このとき最大電流200kAを得るためには、中間コンデンサの最大充電電圧は1MVとする必要がある。純水を誘電体(比誘電率81)として用いるので、パルス幅30nsを得るためには中間コンデンサの長さは40cmになる。昇圧トランスには飽和磁束0.01Wbの鉄芯を用い、飽和を起こさないためには巻数比は2:30とした。また、コンデンサバンク電源には2.2μFのコンデンサを3台直列接続して用いた。模擬負荷を用いた回路試験では、変圧比12、放電パルス幅100nsが得られた。設計値の約1.5倍の放電周期になっているが、これは模擬負荷部のインダクタンスが大きいためであると考えられる。まだ、アルゴンを用いた放電実験には至っていないが、ほぼ予定どおりの電源が製作できたので、今後、放電実験を行う予定である。

In this study, excellent (high-speed 1200mm, long-range 1500mm, amplitude 1000mm) high-speed diesel power sources (maximum output 1MV, output torch 5 Ω, ambient amplitude 30ns) are designed and operated, and the high-speed Z-generator mode is designed and operated by the temperature generator (diameter ~ number mm, tube length ~ 10cm degree, maximum discharge current ~ 200kA, maximum discharge current). The high-temperature and high-density stability equipment (10ns) is used to generate high-temperature and high-density stability, the computer-excited X-ray generator (20nm) is used to operate the high-temperature and high-density stability, and the short-wave length is used to realize that the basic data of the basic data can be used for the purpose of operation. The general plan of the device, the equipment, the power supply, the power supply, the middle and the equipment, the power supply, the equipment, the power supply, the power supply, the equipment, the electric power supply, the The high-speed equipment is used for high-speed equipment, and the equipment is used for the transmission of high-speed equipment. The load force and the load force of the high-speed equipment and the high-speed equipment of the high-speed equipment are used in the high-speed equipment, and the load force and the load force of the current equipment are in good agreement with the computer. The main equipment of this department is responsible for the production of low-voltage equipment under the 50nH, the total static capacity of the power source, the 3nF suppression, and the current generator, respectively. For the maximum current of 200kA, it is necessary to charge the electricity for the maximum current of the 1MV. The electrical equipment (specific electricity rate 81) is used for the electrical equipment and the 30ns is used to obtain the electrical conductivity in the middle temperature range and the long-term 40cm temperature. The numbers of the cores of the magnetic beam 0.01Wb and the magnetic beam are compared to those of the 2:30 core. The power supply is 2.2 μ F, the power supply is 2.2 μ F. The model load is measured by using the circuit circuit, the ratio of 12 to 12, and the amplitude of the 100ns. The schedule is about 1.5 times as long as the cycle time is about 1.5 times as long as the cycle time is about 1.5 times. In the future, the power supply will be used as the generator, and in the future, the telephone will be released.

项目成果

室,森,大野,沖野,堀田: "キャピラリー放電を用いた軟X線レーザ装置の設計" 電気学会研究会資料 プラズマ・放電合同研究会. EP-96 ED-96. 63-71 (1996)

Muro、Mori、Ohno、Okino、Hotta：“使用毛细管放电的软 X 射线激光装置的设计”IEEJ 研究组材料等离子体/放电联合研究组。

美,小室,園田,沖野,堀田: "キャピラリー放電を用いた軟X線レーザ装置の設計と製作" 電気学会全国大会予稿集. (発表予定). (1997)

Mi、Komuro、Sonoda、Okino、Hotta：“使用毛细管放电的软 X 射线激光装置的设计和制造”日本电气工程师学会全国会议论文集（即将提交）（1997 年）。