Проблема

Классические рентгеновские трубки рассчитаны на напряжения порядка 60-80 кэВ, энергии квантов которых достаточно для «просвечивания» тканей человека, пластмасс и других не плотных материалов. Однако, если мы захотим заглянуть внутрь товарного вагона или провести диагностику колёсных пар на наличие скрытых дефектов — потребуются значительно большие энергии излучения, сотни кэВ. Хоть и существуют импульсные рентгеновские трубки, такого порядка энергий, однако они не лишены недостатков — габариты, сравнимые с комнатой по причине высоковольтной изоляции и быстрое выгорание анода. Данных проблем лишена разработанная установка, имеющая габариты 34×24×22 см.

Кроме того, данный принцип может быть использован для создания компактных источников многозарядных ионов — востребованный «продукт» в исследованиях ядерной физики и физики плазмы. Например, искусственные элементы синтезируются путём бомбардировки сравнительно лёгкими многозарядными ионами (ядрами лишёнными электронных оболочек) мишени, состоящей из более тяжёлого элемента. Или, например в токамаке Т10, пучок ионов используется для пространственной диагностики плазмы перечислить все приложения многозарядных ионов не представляется возможным.

Исследование

  • Проведен расчет, изготовление и математическое моделирование отдельных узлов плазменного ускорителя.
  • Проведены тщательные измерения пространственного распределения магнитостатического и импульсного магнитных полей.
  • Проведена полная сборка компактного плазменного ускорителя и его тестовые вакуумные испытания.
  • Осуществлен запуск ускорителя и проанализирован спектр тормозного излучения.

Результаты

Получены первичные экспериментальные результаты, которые подтверждают, что принцип, положенный в основу работы установки, приводит к генерации плазменных сгустков с энергией квантов масштаба сотни кэВ. Это может использоваться в создании компактных источников жёсткого рентгеновского излучения для средств неинвазивного контроля, в коллективном ускорении ионов, в источниках многозарядных ионов.