JPH0630231B2 - プラズマｘ線発生装置 - Google Patents
プラズマｘ線発生装置Info
- Publication number
- JPH0630231B2 JPH0630231B2 JP24535585A JP24535585A JPH0630231B2 JP H0630231 B2 JPH0630231 B2 JP H0630231B2 JP 24535585 A JP24535585 A JP 24535585A JP 24535585 A JP24535585 A JP 24535585A JP H0630231 B2 JPH0630231 B2 JP H0630231B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- plasma
- shield
- electrodes
- gas
- ray generator
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- X-Ray Techniques (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、同軸電極を用いた放電管のパルス放電によつ
て高温高密度のプラズマを形成し、軟Ｘ線を発生するプ
ラズマＸ線発生装置に関する。
て高温高密度のプラズマを形成し、軟Ｘ線を発生するプ
ラズマＸ線発生装置に関する。
〔発明の背景〕 同軸電極を用いた放電管の代表的な例として、プラズマ
フオーカスが知られている。このプラズマフオーカス
は、円筒電極を同軸状に配置した放電管に、重水素など
の気体を充填し、コンデンサからパルス電圧を印加して
前記気体をプラズマ化し、このプラズマを前記各電極に
はさまれた空間で加速して前記電極の先端にフオーカス
させるものである。そして、このプラズマフオーカスは
高温，高密度のプラズマが形成されており、中性子を発
生する線源となる。
フオーカスが知られている。このプラズマフオーカス
は、円筒電極を同軸状に配置した放電管に、重水素など
の気体を充填し、コンデンサからパルス電圧を印加して
前記気体をプラズマ化し、このプラズマを前記各電極に
はさまれた空間で加速して前記電極の先端にフオーカス
させるものである。そして、このプラズマフオーカスは
高温，高密度のプラズマが形成されており、中性子を発
生する線源となる。
しかし、このプラズマフオーカスで発生する高温，高密
度のプラズマからは、強い軟Ｘ線が放射されることか
ら、近年はＸ線源としても注目されている。
度のプラズマからは、強い軟Ｘ線が放射されることか
ら、近年はＸ線源としても注目されている。
上述したように、このプラズマフオーカスは、構造およ
び動作が簡単で、線源の輝度が高いために、すぐれたＸ
線源となる可能性を秘めているが、軟Ｘ線を放射するス
ポツトの位置が放電ごとに変動するという問題が存在し
ている。
び動作が簡単で、線源の輝度が高いために、すぐれたＸ
線源となる可能性を秘めているが、軟Ｘ線を放射するス
ポツトの位置が放電ごとに変動するという問題が存在し
ている。
すなわちプラズマフオーカスのスポツトは円筒電極の軸
上に形成されることが期待されるが、実際には軸からは
ずれることがしばしばあり、たとえ軸上に発生してもそ
の位置が変動する場合がある。この様子は、たとえば、
Ｗ．Ｈ．Bostick.V.Nardi and W.Prior:X-ray fime Str
ucture of denseplasma in a coaxicl accelerator,J.P
lasma Physics.Vol8,pt1,pp7(1972)の文献等から明らか
になる。このような変動をもたらす原因として、プラズ
マ自身の不安定性が知られているが、それ以外の原因に
ついては、明らかになつてはいない。
上に形成されることが期待されるが、実際には軸からは
ずれることがしばしばあり、たとえ軸上に発生してもそ
の位置が変動する場合がある。この様子は、たとえば、
Ｗ．Ｈ．Bostick.V.Nardi and W.Prior:X-ray fime Str
ucture of denseplasma in a coaxicl accelerator,J.P
lasma Physics.Vol8,pt1,pp7(1972)の文献等から明らか
になる。このような変動をもたらす原因として、プラズ
マ自身の不安定性が知られているが、それ以外の原因に
ついては、明らかになつてはいない。
このような問題の一解決方法として、同一出願人による
特願昭59−234925において、同軸電極の開放端より前方
の空間における、プラズマのピンチの乱れあるいは妨げ
る電界および磁界の乱れや歪みを取除くようにし、プラ
ズマフオーカスのスポツトを定位置に定めるようにした
ものが提案されている。これは、内面が球あるいは球に
近い形状の電気伝導性の良い遮蔽体を設けて、同軸電極
の端を含む空間を覆い、かつ遮蔽体の電位を、外側円筒
電極と等しいかあるいはこれに近い一定の電位に保つよ
うに構成したものである。
特願昭59−234925において、同軸電極の開放端より前方
の空間における、プラズマのピンチの乱れあるいは妨げ
る電界および磁界の乱れや歪みを取除くようにし、プラ
ズマフオーカスのスポツトを定位置に定めるようにした
ものが提案されている。これは、内面が球あるいは球に
近い形状の電気伝導性の良い遮蔽体を設けて、同軸電極
の端を含む空間を覆い、かつ遮蔽体の電位を、外側円筒
電極と等しいかあるいはこれに近い一定の電位に保つよ
うに構成したものである。
しかし、このように構成したものは、前記遮蔽体を備え
ていないものと比較して、高い輝度のＸ線を取出せなく
なつてしまうという問題を残したものであつた。
ていないものと比較して、高い輝度のＸ線を取出せなく
なつてしまうという問題を残したものであつた。
本発明の目的は、プラズマフオーカスのスポツトを変動
なく定位置に定められることはもちろんのこと、高い輝
度のＸ線を取出せるプラズマＸ線発生装置を提供するこ
とにある。
なく定位置に定められることはもちろんのこと、高い輝
度のＸ線を取出せるプラズマＸ線発生装置を提供するこ
とにある。
このような目的を達成するため、本発明は、上記にのべ
た同軸電極の端を含む空間を覆う遮蔽体を網状の金属に
て構成するようにしたものである。このように遮蔽体を
網状にすることにより、遮蔽体近傍のガス密度がプラズ
マフオーカス時に急速に高まることを防ぐことができる
ようになり、同軸電極の端で発生した輝度の高いＸ線を
前記ガス密度に影響されずにほぼそのまま取出すことが
できるようになる。
た同軸電極の端を含む空間を覆う遮蔽体を網状の金属に
て構成するようにしたものである。このように遮蔽体を
網状にすることにより、遮蔽体近傍のガス密度がプラズ
マフオーカス時に急速に高まることを防ぐことができる
ようになり、同軸電極の端で発生した輝度の高いＸ線を
前記ガス密度に影響されずにほぼそのまま取出すことが
できるようになる。
以下、本発明を実施例を用いて記明する。第１図は、本
発明によるプラズマフオーカス放電管の断面図である。
この放電管には、陽極である内側円筒電極１と、陰極で
ある外側円筒電極２とが同軸上に配置され、両電極は、
ガラス絶縁物３によつて互いに絶縁されている。これら
は、放電容器４に収められ、内側にネオン，アルゴン，
クリプトン，キセノンなどの気体が０．１〜１Torr充填
されている。両電極には、充電されたコンデンサ５が放
電スイツチ６を介して接続されている。この放電スイツ
チ６が作動すると、高電圧パルスが両電極間に加わり、
ガラス絶縁物３の沿面で絶縁破壊が生じ、プラズマが発
生する。プラズマは、電極間の電界と磁界から力を受け
て、該電極に沿つて移動し、該電極の端を過すぎると磁
界の圧力を受けてフオーカスし、内側円筒電極１の先端
の軸の近傍にプラズマのホツトスポツトを形成して軟Ｘ
線を放射するようになつている。
発明によるプラズマフオーカス放電管の断面図である。
この放電管には、陽極である内側円筒電極１と、陰極で
ある外側円筒電極２とが同軸上に配置され、両電極は、
ガラス絶縁物３によつて互いに絶縁されている。これら
は、放電容器４に収められ、内側にネオン，アルゴン，
クリプトン，キセノンなどの気体が０．１〜１Torr充填
されている。両電極には、充電されたコンデンサ５が放
電スイツチ６を介して接続されている。この放電スイツ
チ６が作動すると、高電圧パルスが両電極間に加わり、
ガラス絶縁物３の沿面で絶縁破壊が生じ、プラズマが発
生する。プラズマは、電極間の電界と磁界から力を受け
て、該電極に沿つて移動し、該電極の端を過すぎると磁
界の圧力を受けてフオーカスし、内側円筒電極１の先端
の軸の近傍にプラズマのホツトスポツトを形成して軟Ｘ
線を放射するようになつている。
該電極の先端部には、これを内包するように球形の網状
の金属で構成された遮蔽体７が設けられている。この球
状の遮蔽体７の中心は内側円筒電極１の先端の軸上に一
致され、同軸電極の一部分を覆いこれによりプラズマが
ピンチする空間８をとり囲んでおり、前記外側円筒電極
２と同電位に保たれている。
の金属で構成された遮蔽体７が設けられている。この球
状の遮蔽体７の中心は内側円筒電極１の先端の軸上に一
致され、同軸電極の一部分を覆いこれによりプラズマが
ピンチする空間８をとり囲んでおり、前記外側円筒電極
２と同電位に保たれている。
そして、この遮蔽体７は、前記内側円筒電極１の軸上に
ベリリウムの窓９が形成され、それ以外の部分は網状と
なつている。
ベリリウムの窓９が形成され、それ以外の部分は網状と
なつている。
このように、本実施例は、遮蔽体７を網状にしているこ
とにより、ガス空間８内の遮蔽体７近傍のガス密度が、
プラズマフオーカス時に急速に高まることを防ぐことが
できる。すなわちガス密度が高いと軟Ｘ線の透過率が悪
くなり、たとえ内側円筒電極１の先端部で輝度の高いＸ
線が発生しても遮蔽体７近傍のガス空間中で減衰してし
まうが、本実施例では遮蔽体７が網状になつているた
め、プラズマフオーカス時の中性ガス分子は網目を通つ
て外部へ逃げてしまうので、プラズマフオーカス点近傍
のガス密度上昇が無くなる。そのため発生したＸ線を有
効に外部に取り出すことができる。
とにより、ガス空間８内の遮蔽体７近傍のガス密度が、
プラズマフオーカス時に急速に高まることを防ぐことが
できる。すなわちガス密度が高いと軟Ｘ線の透過率が悪
くなり、たとえ内側円筒電極１の先端部で輝度の高いＸ
線が発生しても遮蔽体７近傍のガス空間中で減衰してし
まうが、本実施例では遮蔽体７が網状になつているた
め、プラズマフオーカス時の中性ガス分子は網目を通つ
て外部へ逃げてしまうので、プラズマフオーカス点近傍
のガス密度上昇が無くなる。そのため発生したＸ線を有
効に外部に取り出すことができる。
なお、本実施例における放電管において、内側円筒電極
の外径が２５mm、外側円筒電極の内径６０mm、長さが１
５０mm、遮蔽体の直径が１５０mmとなつている。なお開
孔９は遮蔽体７の網目で兼用してもよい。
の外径が２５mm、外側円筒電極の内径６０mm、長さが１
５０mm、遮蔽体の直径が１５０mmとなつている。なお開
孔９は遮蔽体７の網目で兼用してもよい。
第２図は本発明になる他の実施例であり、半球状の金属
製の遮蔽体７に円状の孔１１を多数設けて構成した例で
あり遮蔽体７を網目にした同様の効果を有する。
製の遮蔽体７に円状の孔１１を多数設けて構成した例で
あり遮蔽体７を網目にした同様の効果を有する。
また第３図はさらに本発明の別の実施例であり、この場
合も遮蔽体７を網目にしたと同様の効果を有する。
合も遮蔽体７を網目にしたと同様の効果を有する。
第４図はさらに本発明になる別の実施例であり、遮蔽体
７は、軸中心部方向にカールした、複数の金属性の指状
体１３ａ〜１３ｅの集合により構成されている。
７は、軸中心部方向にカールした、複数の金属性の指状
体１３ａ〜１３ｅの集合により構成されている。
以上述べたごとく、本発明によれば、同軸電極先端部を
含む空間を覆う遮蔽体を有するプラズマＸ線において、
前記遮蔽体に電極間のガスを通過させる通過孔部が形成
されていることから、該電極の先端で発生する高い輝度
のＸ線を弱めることなく取出すことができるようにな
る。
含む空間を覆う遮蔽体を有するプラズマＸ線において、
前記遮蔽体に電極間のガスを通過させる通過孔部が形成
されていることから、該電極の先端で発生する高い輝度
のＸ線を弱めることなく取出すことができるようにな
る。
第１図は、本発明によるプラズマＸ線発生装置の一実施
例を示す構成図、第２図ないし第４図はそれぞれ前記プ
ラズマＸ線発生装置の遮蔽体における他の実施例を示す
構成図である。 １……陽極である内側円筒電極、２……陰極である外側
円筒電極、３……ガラス絶縁物、４……放電容器、５…
…コンデンサ、６……放電スイツチ、７……本発明にか
かわる遮蔽体、９……Ｘ線を取出す開孔、１０……Ｘ線
取出窓。
例を示す構成図、第２図ないし第４図はそれぞれ前記プ
ラズマＸ線発生装置の遮蔽体における他の実施例を示す
構成図である。 １……陽極である内側円筒電極、２……陰極である外側
円筒電極、３……ガラス絶縁物、４……放電容器、５…
…コンデンサ、６……放電スイツチ、７……本発明にか
かわる遮蔽体、９……Ｘ線を取出す開孔、１０……Ｘ線
取出窓。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 平沢 邦夫 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社日 立製作所日立研究所内 (72)発明者 加藤 靖夫 東京都国分寺市東恋ヶ窪１丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内
Claims (1)
- 【請求項１】同軸状に配置された少なくとも一対の電極
が設けられた放電管に、気体を充填あるいは注入し、充
電してコンデンサからパルス電圧を印加して気体をプラ
ズマ化し、Ｘ線を発生させるプラズマＸ線発生装置にお
いて、前記一対の電極の先端部に外側電極より軸中心部
側に屈曲した遮蔽体を設け、かつ前記遮蔽体に該電極間
の気体を通過させる通過孔部が形成されていることを特
徴とするプラズマＸ線発生装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24535585A JPH0630231B2 (ja) | 1985-11-01 | 1985-11-01 | プラズマｘ線発生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24535585A JPH0630231B2 (ja) | 1985-11-01 | 1985-11-01 | プラズマｘ線発生装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62105342A JPS62105342A (ja) | 1987-05-15 |
| JPH0630231B2 true JPH0630231B2 (ja) | 1994-04-20 |
Family
ID=17132440
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24535585A Expired - Lifetime JPH0630231B2 (ja) | 1985-11-01 | 1985-11-01 | プラズマｘ線発生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0630231B2 (ja) |
-
1985
- 1985-11-01 JP JP24535585A patent/JPH0630231B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62105342A (ja) | 1987-05-15 |
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