نوع مقاله : پژوهشی

نویسندگان

پژوهشکده پلاسما و گداخت هسته ای، پژوهشگاه علوم و فنون هسته ای، سازمان انرژی اتمی ایران، تهران- ایران

چکیده

یکی از اصلی ترین پرتوهای تابشی در پلاسمای کانونی پرتو پرتو ایکس نرم است. ﺑﺮای اﻧﺪاز-گیری پرتو اﯾکس ﻧﺮم ﺑﻪ ﺻﻮرت اﻧﺘگرالی و تقکیک زمانی، ﻋﻤﻮﻣﺎ از آﺷکارسازهای پین دیود اﺳﺘﻔﺎده می ﺷﻮد. از راﯾﺞ ﺗﺮﯾﻦ پین دﯾﻮدﻫﺎی ﻣﻮرد اﺳﺘﻔﺎده در آﺷکارسازی پرتو ایکس ﻧﺮم ﻣﻮﻟﺪ‌ﻫﺎی مینیاتوری می ﺗﻮان ﺑﻪ PBX65 اﺷﺎره کرد. در این مقاله از فیلترهای تضعیف کننده (برلیوم و آلومینیوم-مایلار) برای اندازه‌گیری پرتو ایکس نرم در جلوی کانال‌های طیف سنج پین دیود استفاده کرده ایم. اثر ضخامت بر روی شدت پرتو ایکس نرم به طور تجربی بررسی شده است. فیلتر آلومینیوم عبوردهی بیشتری از برلیوم دارد. همچنین ضخامت کمتر فیلتر عبوردهی بالاتر پرتو ایکس را نشان میدهد. پارامترهای متعددی در سیگنال پاسخ آشکارساز فوتودیود و اندازه‌گیری بازدهی پرتوهای ایکس دستگاه موثر هستند. این پارامترها هندسه ی آشکارساز، بازدهی کوانتومی فوتودیود، فیلترهای جاذب مقابل آشکارساز و طیف پرتوهای ایکس تابش شده از گاز کاری دستگاه هستند. بررسی اثر این پارامترها در این مقاله مطالعه شده است.

کلیدواژه‌ها

[1] بررسی گسیل پرتوهای ایکس سخت و نرم و یون‌ها در دستگاه پلاسمای کانونی مدر، پایان‌نامه دکتری، غلامرضا اطاعتی، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تابستان 1389.
]2[ ﻃﺮاحی و ﺳﺎﺧﺖ ﻣﻮﻟﺪ پلاسمای کانونی ﻣﯿﻨﯿﺎﺗﻮری ﺑﺎ اﻧﺮژی ﺣﺪود200 ژول، ﺑﺎ ﺗﻐﺬﯾﻪ سوئیچینگ وﻟﺘﺎژ ﺑﺎﻻ و عملکرد در ﻣﺪ ﺗﺨﻠﯿﻪ تکراری. پایان‌نامه دکتری، حسین جعفری، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تابستان 1398.
]3[ طراحی، ساخت، نصب و راه‌اندازی دستگاه پلاسمای کانونی مدر و بهینه سازی پرتو ایکس سخت حاصل از این دستگاه در فشارهای مختلف گاز کاری. پایان‌نامه دکتری، مرتضی حبیبی، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تابستان 1387.
 
 
[4] Bhuyan, H., Mohanty, S. R., Neog, N. K., Bujarbarua, S., & Rout, R. K. Comparative study of soft x-ray emission characteristics in a low energy dense plasma focus device. Journal of applied physics, 95(6), 2004. 2975-2981.
[5] Soto, L., Silva, P., Moreno, J., Zambra, M., Kies, W., Mayer, R. E.,... & Huerta, L. Demonstration of neutron production in a table-top pinch plasma focus device operating at only tens of joules. Journal of Physics D: Applied Physics, 41(20), 2008. 205215.
[6]  Verri, G., Mezzetti, F., Da Re, A., Rapezzi, L., & Gribkov, V. Fast Neutron Activation Analysis of gold by inelastic scattering, 197Au (n, n'gamma) 197Aum, by means of Plasma Focus device. Nukleonika, 45(3), 2000. 189-191.
[7] Dubrovsky, A., Silin, P., Gribkov, V., & Volobuev, I. DPF device application in the material characterization. Nukleonika, 45(3), 2000. 185-187.
[8] Ivanov, L. I., Dedyurin, A. I., Borovitskaya, I. V., Krokhin, O. N., Nikulin, V., Polukhin, S. N.,... & Fedotov, A. S. Application of plasma focus installations for a study of the influence of deuterium cumulative flows on materials. Pramana, 61(6), 2003. 1179-1185.
[9] Rapezzi, L., Angelone, M., Pillon, M., Rapisarda, M., Rossi, E., Samuelli, M., & Mezzetti, F. Development of a mobile and repetitive plasma focus. Plasma Sources Science and Technology, 13(2), 2004. 272.
[10] Sadowski, M., Herold, H., Schmidt, H., & Shakhatre, M. Filamentary structure of the pinch column in plasma focus discharges. Physics Letters A, 105(3), 1984. 117-123.
[11] Piitran, A. C. Electron and medium energy X-ray emission from a dense plasma focus (Doctoral dissertation, National Institute of Education), 2002.
[12] Burkhalter, P. G., Mehlman, G., Newman, D. A., Krishnan, M., & Prasad, R. R. Quantitative x‐ray emission from a DPF device. Review of scientific instruments, 63(10), 1992. 5052-5055.
[13] Hussain S. S., Ahmad, S.; Murtaza, Ghulam, Zakaullah, M. "Effect of anode shape on correlation of neutron emission with pinch energy for a 2.7 kJ Mather-type plasma focus device," Journal of Applied Physics, vol. 106, 2009. p. 023311.
[14] D’Arcy, R., Chappell, J., Beinortaite, J., Diederichs, S., Boyle, G., Foster, B., ... & Osterhoff, J. Recovery time of a plasma - wakefield accelerator. Nature, 603(7899), 2022. 58-62.
[15] Hahn, E. N., Ghosh, S., Eudave, V., Narkis, J., Angus, J. R., Link, A. J.,... & Beg, F. N. Effect of insulator length and fill pressure on filamentation and neutron production in a 4.6 kJ dense plasma focus. Physics of Plasmas, 29(8). 2022.
[16] Mather, J. W., & Bottoms, P. J. Characteristics of the dense plasma focus discharge. The physics of fluids, 11(3), 1968. 611-618.
[17] Polukhin, S. N., Gurei, A. E., Nikulin, V. Y., Peregudova, E. N., & Silin, P. V. Studying How Plasma Jets are Generated in a Plasma Focus. Plasma Physics Reports, 46, 2020. 127-137.
[18] Zakaullah, M., Ahmad, I., Omar, A., Murtaza, G., & Beg, M. M. Effects of anode shape on plasma focus operation with argon. Plasma Sources Science and Technology, 5(3), 1996. 544.
[19] Bernard, A., Cloth, P., Conrads, H., Coudeville, A., Gourlan, G., Jolas, A.,... & Rager, J. P. The dense plasma focus A high intensity neutron source. Nuclear Instruments and Methods, 145(1), 1977. 191-218.
[20] Hassan, S. M., Zhang, T., Patran, A., Rawat, R. S., Springham, S. V., Tan, T. L., ... & Lee, P. Pinching evidences in a miniature plasma focus with fast pseudospark switch. Plasma Sources Science and Technology, 15(4), 2006. 614.
[21] Soto, L., Pavez, C., Moreno, J., Barbaglia, M., & Clausse, A. Nanofocus: an ultra-miniature dense pinch plasma focus device with submillimetric anode operating at 0.1 J. Plasma Sources Science and Technology, 18(1), 2008. 015007.
[22] Verma, R., Rawat, R. S., Lee, P., Krishnan, M., Springham, S. V., & Tan, T. L. Miniature plasma focus device as a compact hard X-ray source for fast radiography applications. IEEE transactions on plasma science, 38(4), 2010. 652-657.
[23] Omrani, M., Habibi, M., Amrollahi, R., & Khosravi, A. Improvement of corrosion and electrical conductivity of 316L stainless steel as bipolar plate by TiN nanoparticle implantation using plasma focus. International journal of hydrogen energy, 37(19), 2012. 14676-14686.