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大气压尖板电极结构重复频率纳秒脉冲放电中X射线辐射特性研究

章程 邵涛 牛铮 张东东 王珏 严萍

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大气压尖板电极结构重复频率纳秒脉冲放电中X射线辐射特性研究

章程, 邵涛, 牛铮, 张东东, 王珏, 严萍

X-ray generation in repetitive pulsed discharge in atmospheric air with a point-to-plane gap

Zhang Cheng, Shao Tao, Niu Zheng, Zhang Dong-Dong, Wang Jue, Yan Ping
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  • 文章通过碘化钠晶体和光电倍增管构成的X射线探测系统,研究了上升沿15ns,脉宽3040ns量级,电压90kV的大气压重频纳秒脉冲气体放电中X射线的辐射特性,X射线有效探测能量范围为10-130keV.结果表明放电产生的X射线主要集中在2090keV能量范围,而能量在十几keV的软X射线和超过90keV的高能X射线数量很少.X射线辐射计数随脉冲重复频率的增加而增加,随着气隙距离的改变存在峰值,且峰值出现在弥散放电模式.
    Research on the characteristics of X-ray emission in repetitive pulsed discharge is associated with the behavior of runaway electrons and the mechanism of nanosecond pulsed discharge. In the experiments, X-ray emission in the repetitive pulsed discharge with a rise time of ~15 ns and an FWHM of 30-40 ns in atmospheric air is directly measured by a detection system consisting of NaI scintillator and a photomultiplier tube, and the energy range of the X-ray detector is demonstrated to be between 10 and 130 keV. Results show that main part of the energy of X-ray is from 20 keV to 90 keV, and a little X-ray with an the energy of less than 20 keV or more than 90 keV is detected. X-ray emission increases with the increase of pulse repetition frequency, and it has a peak value with the variation of air gap spacing. There is a maximum value of X-ray emission when the nanosecond discharge appears in a diffuse mode.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 50707032, 50907068, 11076026)、 中国科学院知识创新工程重要方向项目(批准号: KGCX2-YW-339)和国家重点基础研究发展计划(批准号: 2011CB209405)资助的课题.
    • Funds: Project supported by the National natural Science Foundation of China(Grant Nos. 50707032, 50907068, 11076026), the Knowledge Innovation Program of Chinese Academy of Sciences, China(Grant No. KGCX2-YW-339), and the National Basic Research Program of China(Grant No. 2011CB209405).
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出版历程
  • 收稿日期:  2011-01-23
  • 修回日期:  2011-03-27
  • 刊出日期:  2012-03-15

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