Caracterización de X-pinches de cobre y su aplicación como fuente de rayos X para deflectometría Talbot-Lau.
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Date
2020
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Abstract
Se caracterizó espacial, temporal y espectralmente la emisión de rayos X proveniente de
un X-pinch de 4 alambres de cobre de 25µm de diámetro en el generador Llampüdkeñ,
con el fin de evaluar su uso como backlighter para deflectometría moiré-Talbot Lau. Se
midió una fuente central de 50 − 150µm, con emisión significativa en el rango < 5keV.
Por medio de un espectrómetro especialmente diseñado y construido para este trabajo, se
determinó que la radiación en esta región corresponde principalmente a emisión continua.
La fuente central, asociada al hotspot, tiene una menor emisión en el rango cercano a
8keV, correspondiente a emisión satélite K de iones tipo Li. En este rango de energías y en
rayos X duros, la emisión dominante proviene del plasma ∼ 300 − 400µm sobre la fuente
central, hacia el ánodo. Desde esta región se detectaron fuentes de tamaño milimétrico,
posteriores a la emisión central y asociadas a haces de electrones acelerados a través del
gap formado tras la primera emisión. Se midió emisión cercana a 8 − 8.3keV proveniente
de una región de tamaño extendido en el espectrómetro, además de un intenso continuo
en energías > 9keV. Se usó un deflectómetro Talbot-Lau de orden 1, optimizado para
8keV a 5 − 6cm del plasma, con un objeto de fase de prueba (placa de Be). Usando
el X-pinch como fuente se obtuvieron patrones de franjas que permitieron estimar la
densidad de la placa con una diferencia porcentual menor al 13 %. Se observa un contraste
disminuido en los patrones moiré (< 18 %), posiblemente asociado a la emisión en un
amplio espectro proveniente de las fuentes de mayor tamaño en el X-pinch. Se observó
depósito de material, ruptura y curvatura en los filtros protectores del deflectómetro, lo
que en general no afectó la toma de datos. No se observan efectos de campo magnético ni
temperatura que afecten la formación del patrón final. Según los resultados, el X-pinch es
una fuente útil para deflectometría Talbot-Lau en experimentos de potencia pulsada. Sin
embargo es necesario optimizar el arreglo en cuanto a masa y material de los alambres,
con el fin de asegurar resoluciones temporales y espaciales apropiadas para este tipo de
experimentos.
Parte de los resultados de este trabajo se encuentra en proceso de publicación[1].
Description
Tesis (Magíster en Física)--Pontificia Universidad Católica de Chile, 2020