Abstract—

So far, the detailed experimental effect of the inductance on the X-ray yield in the Filippov-type plasma focus devices has not been documented in literature. In this paper, a 90 kJ Filippov-type plasma focus device is used to investigate the effect of three different external inductances (20, 40, and 60 nH) on the pinch current and neon soft X-ray (SXR) yield experimentally. The obtained results for the three inductances show that the 60 nH inductance produces maximum pinch current for high voltages (12–13 kV). The results also show that with using 60 nH external inductance, a larger fraction of maximum current is transferred into the plasma column. Experimental results show that the ratio of pinch to maximum currents for 60 nH is larger than for the two other external inductances. The effect of external inductance on the neon soft X-ray emission at constant pressure (0.25 Torr) and different voltages (10–13 kV) is investigated with a five-channel diode X‑ray spectrometer. Of the three external inductances, the average neon SXR yield has a maximum value at 11 kV for 40 and 60 nH, and 12 kV for 20 nH. The maximum neon SXR yield energy is 24.87 ± 2.52 J for the external inductance 20 nH at 12 kV and it is 23.62 ± 3.10 J for the external inductance 40 nH at 11 kV and 5.23 ± 1.15 J for external inductance 60 nH at 11 kV. Experimental results show that with increasing of external inductance, the maximum neon SXR decreases.

中文翻译：

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外部电感对Filippov型等离子聚焦装置收缩特性和氖软X射线产量影响的实验研究

摘要-

到目前为止，在文献中还没有记录到在Filippov型等离子体聚焦装置中电感对X射线产量的详细实验效果。在本文中，使用90 kJ Filippov型等离子体聚焦装置来研究三种不同的外部电感（20、40和60 nH）对收缩电流和霓虹软X射线（SXR）产量的影响。三种电感的结果表明，对于高电压（12-13 kV），60 nH电感产生最大的夹点电流。结果还表明，使用60 nH外部电感时，最大电流的较大部分将转移到等离子体柱中。实验结果表明，在60 nH时，收缩与最大电流之比大于其他两个外部电感。使用五通道二极管X射线光谱仪研究了在恒定压力（0.25 Torr）和不同电压（10-13 kV）下外部电感对氖软X射线发射的影响。在这三个外部电感中，霓虹灯SXR的平均产量在40 kV和60 nH时为11 kV的最大值，而在20 nH时为12 kV的最大值。12 kV时外部电感20 nH的最大氖SXR产生能量为24.87±2.52 J，11 kV时外部电感40 nH的最大氖能量为23.62±3.10 J，11 kV时外部电感60 nH的最大为5.23±1.15 J. 实验结果表明，随着外部电感的增加，最大氖SXR减小。霓虹灯SXR的平均产量在40和60 nH时为11 kV的最大值，在20 nH时为12 kV的最大值。12 kV时外部电感20 nH的最大氖SXR产生能量为24.87±2.52 J，11 kV时外部电感40 nH的最大氖能量为23.62±3.10 J，11 kV时外部电感60 nH的最大为5.23±1.15 J. 实验结果表明，随着外部电感的增加，最大氖SXR减小。霓虹灯SXR的平均产量在40和60 nH时为11 kV的最大值，在20 nH时为12 kV的最大值。12 kV时外部电感20 nH的最大氖SXR产生能量为24.87±2.52 J，11 kV时外部电感40 nH的最大氖能量为23.62±3.10 J，11 kV时外部电感60 nH的最大为5.23±1.15 J. 实验结果表明，随着外部电感的增加，最大氖SXR减小。