预充等离子体密度对杆箍缩二极管特性的影响

摘要

在杆箍缩二极管工作前预先填充一定密度的等离子体,可以改善二极管特性,从而提高二极管出射X射线的剂量率.建立了预充等离子体的杆箍缩二极管的粒子模拟模型,通过收集轰击到阳极上的电子,诊断其轴向分布,可以给出不同时刻的束流箍缩特性.利用“剑光一号”加速器低阻抗状态(1 MV/9Q/40ns)开展了预充等离子体的杆箍缩二极管实验研究.预充适当密度的等离子体后,二极管阻抗降低到10 Ω,X射线辐射剂量从0.76 mGy提高到3.19 mGy,侧向焦斑从9 mm降到4 mm.模拟结果和实验基本符合.