Flashcards
2.3 XR-Quellen: Plasmaquellen
Flashcards do conjunto (16)
- 1PlasmaröntgenquellenStrahlung aus Plasma
Laserplasmen
Z-Pinch - 2Plasma- ionisierte Materie bei hoher Temperatur
- freie Elektronen/Ionen mit statistischer Geschwindigkeitsverteilung durch Medium
- Emission intensiver elektromagnetischer Strahlung
- Modifizierung Strahlung vor Verlassen des Plasmas - 3Linienstrahlung („gebunden,gebunden“):- Neutralatome laufend angeregt (Emission bei fester Wellenlänge)
- Verbreiterung Spektrallinien durch Stoß-,Druck-, oder Dopplerverbreiterung - 4Rekombinationsstrahlung(„frei,gebunden“):- langsame Elektronen mit Ionen
- kontinuierliche Strahlung, kein definiertes oberes Niveau - 5Bremsstrahlung(„frei,frei“):- freie Elektronen in naher Umgebung Ion abgebremst und gestreut (Abstrahlung)
- 6optisch dünnes Plasma- a’vL<<1
- jedes emittierte Photon kann Plasma verlassen
- Spektroskopie liefert Teilchendichten, Ionisationsstufen, Besetzung und auch T,p - 7optisch dickes Plasma:- a’vL>>1
- erzeugtes Licht kann Plasma i.d.R nicht verlassen (absorbiert,re-emittiert)
- Hohlraumstrahlungsfeld(Planck)
- spektralcharakteristisch (Leuchtkraft nur von T abhängig) - 8Plasma im Experiment- Mischungen für bestimmte Wellenlängen
- gepulste Plasmen - 9Thermische Laserplasmen:- Fokus intensiver Lichtpulse auf Materie → Plasma→ Zustand hoher Dichte (ns) → explosionsartige Expansion
- nahe am thermischen GGW → optisch dick → Planck ähnliches Spektrum
- Umwandlung in harte Strahlung mit hoher Effizienz (Elektronen richtiger Energie)
o zu wenig: zu weich
o zu viel: zu tief ins Material - 10Effizienz thermischer Laserplasmen- hoch-Z-Material (Effizienz)
- ns-Pulse J bis kJ-Bereich, Gold-/Wolframtargets (bis zu 80 % Konversionseffizienz)
- inkohärente harte Strahlung (Planckartiges Spektrum)
- Äquivalenztemperaturen einige eV bis viele keV - 11Nichtgleichgewichts-Laserplasmen- Ultrakurzpulslaser erhitzen freie Elektronen (20keV-10 MeV)
- Röntgenstrahlung beim Treffen auf Materie (Energieverteilung statt fester Energie)
- Röntgenpulsdauern < 100 fs (zeitaufgelöste Strukturanalyse)
- Herstellung hochgeladener Ionen in großer Dichte+Anregung (Ionenspektren) - 12Prinzip Z-Pinch- voll ionisiertes Medium (Plasma) in zylindrischer Geometrie
- starker Strom in Achsrichtung:
o azimutales Magnetfeld drängt bewegte Ladungsträger zur Achse hin
o Kompression
o Druck
o Plasma auseinander
- magnetische Kompression und thermodynamische Expansion GGW bei Plasmaradius R - 13„Drahtexplosion“ Ablauf:- viel zu starker Strom durch metallisches Kabel
- verdampft
- Übergang in Plasmazustand
- weiterhin Strom
- Pinch-Effekt
- gepulste Strahlung wenige Male pro Stunde - 14„Drahtexplosion“ Einschränkungen:- jedes mal neuer Draht
- hoher Strom aus Kondensatorbank - 15große Z-Pinch-Anlagen:- mehrere parallele Drähte
- relativ großes Volumen auf kleinen Raum
- hohe Energiedichte, Temperaturen oberhalb von 1 keV - 16Z-machine- 300 parallele Wolframdrähte
- 80 ns Strom (I>50 kA)
- wenige ns T>3∙109K
- thermische Strahlung im 10 keV Bereich mit Leistung bis P=300 TW
- ν≈15 % (wall-plug-efficiency)
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- O usuário eliminou as informações de disciplina FlashCards sobre 2.3 XR-Quellen: Plasmaquellen, criado por Usuário eliminado em 26-09-2017.
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- Usuário eliminado · set 2017
- Atualizado
- 26 set 2017
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- Criado por Tom Schobert · 21 set 2017
- Copiado por Tom Schobert · 26 set 2017
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