JPS62105342A - プラズマｘ線発生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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
っ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Ｘ１！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
フォーカスが知られている、このプラズマフォーカスは
、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ォーカスさ
せるものである。そして、このプラズマフォーカスは高
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、このプラズマフォ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。

上述したように、このプラズマフォーカスは、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
ポッ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ォーカスのスポットは円筒電極の軸
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　、　Ｐｒ１ｏｒ　：
　Ｘ　−ｒａｙ　ｆｉｍｓＳｔｒｕｃｔｕｒｅ　ｏｆ　
ｄｅｎｓｅｐｌａｓｍａ　ｉｎ　ａ　ｃｏａｘｉｃｌａ
ｃｃｅｌｅｒａｔｏｒ＋　Ｊ　、　Ｐｌａｓｍａ　Ｐｈ
ｙｓｉｃｓ　、　Ｖｏ　Ｑ　８　。

ｐｔ　１　ｔ　Ｐｉ）　７　（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、明らかになってはいない。

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、プラズマフォーカスのスポッ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１．二のように構成したｌ）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
なくなってしまうという問題を残したものであった。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、プラズマフォーカスのスポットを変動
なく定位置に定められることはもちろんのこと、高いｙ
ｓｓ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。

〔発明の概要〕

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１、このように遮蔽体
を網状にするごとにより、遮蔽体近傍のガス密度がプラ
ズマフォ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。

〔発明の実施例〕

以下、本発明を実施例を用いて証明する。第１図は、本
発明によるプラズマフォ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によっ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〜Ｉ　Ｔｏｒ
ｒ充填されている。両電極には、充電されたコンデンサ
５が放電スイッチ６を介して接続されている。この放電
スイッチ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、該電極に沿って移動し、該電極の端を適すざ
ると磁界の圧力を受けてフォーカスし、内側円筒電極１
の先端の軸の近傍にプラズマのホットスポットを形成し
て軟Ｘ線を放射するようになっている。

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の先端の軸とに一
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１、 そして、この遮蔽体７は、前記内側円ＷＪ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
となっている。

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、
プラズマフォーカス時に急速に高まることを防ぐことが
できる。すなわちガス密宴が高いと軟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が網状になっているため
、プラズマフォーカス時の中性ガス分子は網目を通って
外部へ逃げてしまうので、プラズマフォーカス点近傍の
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１５０＋ｍ＋、遮蔽体の直径が１５０１となっている
。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。

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。

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〜１３ｓの集合により構成されている。

〔発明の効果〕

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
。

【図面の簡単な説明】

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・・・放電スイッチ、７・
・・本発明にかかわる遮蔽体、９・・・Ｘ＃Ｉを取出す
開孔、１０・・・Ｘ線取出窓。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 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。