台式毛细管快放电装置：X光激光新型抽运源

"抽运X光激光的台式毛细管快放电装置" 本文主要介绍了基于电子碰撞机制的类氖氩毛细管放电原理，设计并实现了一种用于抽运X光激光的台式毛细管快放电装置。该装置是建立在一台最大输出电压为300 kV的Marx发生器基础之上，这是一类高压脉冲电源，能够提供短暂但能量密集的电流脉冲。Marx发生器的工作原理是通过多级储能电容器阵列，通过触发开关同步放电，形成高电压脉冲。 毛细管放电是一种特殊的等离子体产生方法，它利用高速电子与气体分子碰撞，导致气体电离形成高温等离子体。在这个过程中，氩气作为工作气体被填充在毛细管内，10 cm长的毛细管作为一个限制电场和等离子体传播的通道。在调试过程中，该装置能够在毛细管中产生高达38 kA的电流脉冲，脉冲前沿时间仅为40 ns，显示出其快速放电的能力。 等离子体在这种装置中的作用至关重要，因为它提供了产生X光激光所需的高能电子和激发态离子。等离子体中的电子与离子相互作用，通过受激辐射过程，可以产生相干的X光激光。X光激光由于其短波长和高亮度，常用于科学研究、精密加工以及医学成像等领域。 Blumlein capillary plasma，即Blumlein结构的毛细管等离子体，是这种装置的一个关键特性。Blumlein结构是一种特殊的传输线，能够有效地将高压脉冲转换为高速电流脉冲，同时保持良好的波形控制，这对于产生高质量的X光激光至关重要。 文章中提到的实验还涉及了充氩气毛细管放电的荧光光谱研究，这是为了更好地理解等离子体的性质和放电过程中的能量转移。通过分析荧光光谱，可以获取关于等离子体温度、密度以及激发态粒子分布的信息，从而优化X光激光的产生效率。 这项工作展示了开发紧凑型、高效能的X光激光源的可能性，该源基于毛细管放电技术，有望在微加工、生物医学、材料科学等多个领域找到应用。文章详细讨论了装置的设计、调试过程以及初步实验结果，为未来X光激光技术的发展提供了新的思路和实验依据。