DE3806901C2

DE3806901C2 - Method and device for generating a plasma of high radiation intensity in the X-ray range

Info

Publication number: DE3806901C2
Application number: DE19883806901
Authority: DE
Inventors: Alexander Dipl Ing D Brandelik
Original assignee: Kernforschungszentrum Karlsruhe GmbH
Current assignee: Forschungszentrum Karlsruhe GmbH
Priority date: 1988-03-03
Filing date: 1988-03-03
Publication date: 1995-04-27
Anticipated expiration: 2008-03-04
Also published as: DE3806901A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erzeugen eines Plasmas hoher Strahlungsintensität im Röntgenbereich, wobei zwischen konzentrisch angeordneten zylindrischen Elektroden zwischen diesen ein entlang derselben zu deren freien Ende laufendes Plasma erzeugt und am freien Ende der Elektroden zu einem Plasmafokus (Pinch) komprimiert wird und eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Plasmas hoher Strahlungs intensität im Röntgenbereich, mit einer Plasmaquelle bil denden konzentrischen zylindrischen Elektroden mit einem einen Entladungsraum bildenden freien Ende und mit einer mit den Elektroden über eine Leitung und einen Schalter verbindbaren Energiequelle.The invention relates to a method for generating a Plasmas of high radiation intensity in the X-ray range, whereby between concentrically arranged cylindrical electrodes between them one along the same to their free end running plasma is generated and at the free end of the electrodes is compressed into a plasma focus (pinch) and a Device for generating a high radiation plasma intensity in the x-ray range, with a plasma source bil concentric cylindrical electrodes with a a free space forming a discharge end and with a with the electrodes via a line and a switch connectable energy source.

Ein gattungsgemäßer Gegenstand ist beispielsweise aus der EP 140 005 A1 bekannt. Die bekannte Vorrichtung weist eine Plasmaquelle mit einer zylindrischen Innenelektrode auf, die an einem Ende ringförmig von einem Isolator umgeben ist und die zusammen mit einer sie konzentrisch in vorge gebenem Abstand umgebenden Außenelektrode ein mit Gas geringen Drucks gefüllten zum anderen Ende der Innenelek trode hin offenen Entladungsraum bildet. Es ist weiterhin ein Schalter zum kurzzeitigen Verbinden der an der ge schlossenen Seite des Entladungsraum gelegenen Enden der Elektroden mit einem elektrischen Energiespeicher in Form eines Kondensators vorgesehen. Um in reproduzierbarer Weise gute Homogenität des Plasmas zwischen Innen- und Außenelek trode zu schaffen sieht dieser Stand der Technik vor, daß auf der geschlossenen Seite des Entladungsraumes einer auf dem Potential der Außenelektrode liegenden Feld emissionselektrode den Isolator konzentrisch in einem Abstand zwischen Elektrodenspitze und Isolatoroberfläche umgibt, der kleiner ist als die freie Weglänge der Elek troden im Gas des Entladungsraums, wobei der Isolator einen hohen Sekundärelektrodenkoeffizienten haben soll und die Elektroden durch einen induktivitätsarmen Hochleistungs schalter, wie einen Schalter mit einer getriggerten Fun kenstrecke mit dem Kondensator verbindbar sein sollen. Die bekannte Vorrichtung arbeitet weitgehend zufriedenstellend. Das im Bereich des Isolators erzeugte Plasma läuft entlang der Elektroden der Plasmaquelle auf deren freies Ende zu, wobei an der Stirnseite der Innenelektrode das dieser nahe Plasma radial in den Querschnitt der Innenelektrode hinein läuft und derart komprimiert wird, daß ein Plasmafokus hoher Energiedichte entsteht, im dem Röntgenstrahlen durch Stöße erzeugt werden.A generic object is for example from the EP 140 005 A1 known. The known device has a Plasma source with a cylindrical inner electrode, which is surrounded by an insulator at one end and which is pre-concentric with one of them given distance surrounding the outer electrode with gas low pressure filled to the other end of the inner elec trode open discharge space forms. It is still a switch for short-term connection of the ge closed side of the discharge space located ends of the Electrodes with an electrical energy store in the form a capacitor provided. To be reproducible good plasma homogeneity between internal and external electrodes To create trode this state of the art provides that on the closed side of the discharge space one field lying on the potential of the outer electrode emission electrode the concentrator in one Distance between the tip of the electrode and the surface of the insulator surrounds, which is smaller than the free path of the Elek trode in the gas of the discharge space, the insulator should have high secondary electrode coefficients and the Electrodes thanks to a low-inductance high performance switch, like a switch with a triggered fun kenstrecke should be connectable to the capacitor. The known device works largely satisfactorily. The plasma generated in the area of the isolator runs along the electrodes of the plasma source towards its free end, being close to this on the end face of the inner electrode Plasma radially into the cross section of the inner electrode runs and is compressed in such a way that a plasma focus is higher Energy density arises in the x-rays due to collisions be generated.

Es wurde festgestellt, daß zu diesem Pinch-Zeitpunkt ein stufenartiger Abfall des durch den Plasma fließenden Stro mes erfolgt, so daß gerade zu diesem Zeitpunkt, in dem die Röntgenstrahlen erzeugt werden, die Ausbeute geringer ist als sie ohne den Stromabfall sein könnte.It was found that at this pinch time a gradual drop in the current flowing through the plasma mes takes place, so that just at this point in time the x-rays are generated, the yield is lower than it could be without the power drop.

Aus der EP 195 495 A2 ist ein Röntgengenerator bekannt, bei dem zur Verbesserung der Röntgenwellenerzeugung nach der gleichzeitigen Zurverfügungstellung eines kurzen Gas stromes aus einem Ventil und eines Spannungsimpulses einer Spannungsquelle eine starke Stromentladung ein Plasma und ein intensives magnetisches Feld erzeugt, das das Plasma radial komprimiert, so daß ein dichtes Hochtemperatur plasma als starke Röntgenquelle entsteht. Vorrichtung und Verfahren sind aufwendig, insbesondere im Hinblick auf die erforderliche Synchronisation.An X-ray generator is known from EP 195 495 A2, to improve the generation of X-rays the simultaneous provision of a short gas current from a valve and a voltage pulse A strong current discharge a plasma and an intense magnetic field that creates the plasma radially compressed so that a dense high temperature plasma is created as a strong X-ray source. contraption and procedures are complex, especially with regard on the required synchronization.

In J. Eberle et al., Plasma Focus As A Radiation Source For X-Ray Lithography, Microelectronic Engineering 3 (1985), 611-613, ist eine modifizierte Plasmafokusiereinrichtung zur Erzeugung weicher Röntgenstrahlen beschrieben, die mit einer Neongasfüllung arbeiten kann. Gegenüber dem Betrieb mit Wasserstoff oder Deuterium wird durch den Betrieb mit Neongas eine Erhöhung der ausgesandten Röntgen energie um mehr als zwei Größenordnungen erreicht.In J. Eberle et al., Plasma Focus As A Radiation Source For X-Ray Lithography, Microelectronic Engineering 3 (1985), 611-613, is a modified plasma focusing device described for generating soft X-rays that can work with a neon gas filling. Compared to the Operation with hydrogen or deuterium is by the Operation with neon gas increases the emitted x-ray energy reached by more than two orders of magnitude.

Hagerman und Osher, Two High Velocity Plasma Guns, The Review Of Scientific Instruments, Volume 34, (1963) Number 1, Seiten 56 ff., beschreiben die Ausgestaltung und Be triebsparameter zweier koaxialer Plasmaerzeuger. Es wer den Ventile in der Nähe der zentralen Elektrode vorge sehen, die Gasverzögerungszeit optimiert und mit einer kleinen Gasinjektion gearbeitet. Hierdurch soll die Lei stung verbessert werden.Hagerman and Osher, Two High Velocity Plasma Guns, The Review Of Scientific Instruments, Volume 34, (1963) Number 1, Pages 56 ff., Describe the design and Be drive parameters of two coaxial plasma generators. It who featured the valves near the central electrode see the gas delay time optimized and with a small gas injection worked. This is supposed to be the lei stung be improved.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, welche in der Kompressionsphase des Plasmas einen höchst möglichen Stromfluß gewährleisten und demgemäß bei gegebe ner Quellenenergie eine größere Strahlenausbeute erzielen lassen als dies bisher der Fall war.The invention has for its object a method and to create a device of the type mentioned at the outset, which is the highest in the compression phase of the plasma ensure possible current flow and accordingly given ner source energy achieve a greater radiation yield leave than was previously the case.

Erfindungsgemäß wird die genannte Aufgabe durch ein Ver fahren gelöst, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß durch mindestens eine Reflexion in der Zuführleitung zu den Elektroden zum Zeitpunkt der Kompression des Plasmas eine Stromerhöhung erfolgt. Eine erfindungsgemäße Vorrich tung sieht vor, daß zwischen Energiequelle und Plasmaquelle mindestens ein Wellenreflektor angeordnet ist. Durch die Erfindung wird das Verhältnis von Strahlenenergie zu Quel lenenergie gegenüber dem Stand der Technik erhöht, die Effektivität verbessert.According to the invention, this object is achieved by a ver drive solved, which is characterized in that by at least one reflection in the feed line the electrodes at the time of compression of the plasma a current increase occurs. A device according to the invention tion provides that between energy source and plasma source at least one wave reflector is arranged. Through the Invention is the ratio of radiation energy to source Lenenergy increased compared to the prior art, the Effectiveness improved.

Die zusätzliche Reflexion zurücklaufender Wellen kann dadurch in aktiver oder passiver Weise erreicht werden. Im letztgenannten Falle werden eine oder mehrere permanent vorhandene Reflektionsstelle(n) vorgesehen, was dadurch geschehen kann, daß der Wellenreflektor als eine koaxiale Pulsleitung gebildet ist, zwischen deren Einzelleitern in einem Teilbereich ein zusätzliche(r) oder mehrere zusätz liche Zylinderabschnitt(e) mit abweichenden Abmessungen vorgesehen ist bzw. sind. Hierdurch werden teilweise Refle xionen an zwei verschiedenen Stellen derart ermöglicht, daß sie sich addieren und die reflektierte, nach vorne in Richtung auf die Plasmaquelle hinlaufende Welle dort genau zum Pinch-Zeitpunkt auftreffen kann. The additional reflection of returning waves can can be achieved in an active or passive way. in the the latter cases become one or more permanent existing reflection point (s) provided, what this can happen that the wave reflector as a coaxial Pulse line is formed between the individual conductors in a subarea one or more additional Liche cylinder section (s) with different dimensions is or are provided. This will partially reflect enables ions in two different places that they add up and the reflected, forward in Direction of the wave running towards the plasma source there can hit at the pinch time.

In aktiver Weise kann die Reflexion dadurch erzeugt werden, daß die Reflexion mittels eines aktiven Bauteils bewirkt wird, wobei insbesondere nach Entladen der Energiequelle ein hinter derselben zwischen dieser und einer Leitung zu den Elektroden angeordneter Schalter geschlossen wird, so daß die Reflexion zurücklaufender Wellen an diesem Schalter erfolgt. In konstruktiver Ausgestaltung ist hierzu vorge sehen, daß zwischen Pulsleitung und der Energiequelle ein weiterer nach Entladen der Energiequelle in Schließstellung schaltbarer Schalter angeordnet ist. Durch die aktive Reflexion mittels eines Schalters, der nach Abgabe der Energie vom Energiespeicher geschlossen wird und diesen von der Plasmaquelle trennt, wird verhindert, daß eine von der Plasmaquelle zurücklaufende Welle in den Energie speicher gelangt und dort ihre Energie abgibt. Durch An passung in der Ausgestaltung der Leiterlänge und des Schaltzeitpunktes wird gegebenenfalls die erwünschte Stromerhöhung im Pinch-Zeitpunkt erzielt.The reflection can be generated actively by that the reflection causes by means of an active component is, in particular after discharging the energy source one behind the same between this and a line the electrodes arranged switch is closed, so that the reflection of returning waves at this switch he follows. In a constructive embodiment, this is featured see that between the pulse line and the energy source another after discharging the energy source in the closed position switchable switch is arranged. Through the active Reflection by means of a switch which, after delivery of the Energy is closed by the energy storage and this separates from the plasma source, a wave returning from the plasma source in the energy arrives and releases its energy there. By To fit in the design of the conductor length and the Switching time is if necessary, the desired current increase at the pinch time achieved.

Während die passive Ausgestaltung den Vorteil bietet, daß keine Schaltvorgange durchzuführen sind, ist die aktive Ausgestaltung insofern preiswerter, als konzentrische Pulsleitungen relativ teuer sind und bei der aktiven Ausgestaltung mit einem Schalter keine langen derartigen Pulsleitungen vorgesehen werden müssen.While the passive design offers the advantage that none Switching operations are to be carried out is the active configuration in this respect, cheaper than relative concentric pulse lines are expensive and in the active design with a switch no long such pulse lines have to be provided.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und aus der nachfolgenden Beschreibung, in der Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung im einzelnen erläutert sind. Dabei zeigt:Further advantages and features of the invention result from the claims and from the following description in which Embodiments of the invention with reference to the Drawing are explained in detail. It shows:

Fig. 1 Eine schematische Darstellung einer ersten Aus führungsform der Erfindung; Fig. 1 is a schematic representation of a first embodiment of the invention;

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform der Erfindung; Fig. 2 is a schematic representation of a further embodiment of the invention;

Fig. 3 eine die erfindungsgemaße Verbesserung grundsätz lich zeigendes Diagramm; Fig. 3 is an inventive improvement of the grundsätz Lich display diagram;

Fig. 4 eine Ausgestaltung mit mehreren passiven Refle xionsstellen; Fig. 4 shows an embodiment with several passive Refle xionsstellen;

Fig. 5 eine passive und aktive Reflexionsstellen kombi nierende Ausgestaltung. Fig. 5 is a passive and active reflection points combi-design.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Erzeugung eines Plasmas weist eine Energiequelle 2 in Form einer kapazitiven oder induktiven Energiequelle, insbesondere in Form einer Mehrzahl aneinandergereihter Kondensatoren eines sogenannten Marx-Gene rators auf. An die Energiequelle 2 schließt sich ein Leiter 3 zu einem Schalter 4 an. Der Leiter 3 ist vorzugsweise als wasserisolierter Koaxialleiter ausgebildet. Beim Schalter 4 handelt es sich vorzugsweise um einen induktivitätsarmen Hoch leistungsschalter wie einen Schalter mit einer getriggerten nieder induktiven Funkenstrecke, wobei die Schaltung derart ausgestaltet sein kann, wie dies beispielsweise in der EP-A-140 005 ausgeführt ist. An den Schalter 4 schließt sich die eigent liche Plasmaquelle 6 an, die koaxial zueinander angeordnet eine Außenelektrode 7 und eine Innenelektrode 8 aufweist, die an ihrem einen vorderen Ende mit einer Isolierschicht 9 beispiels weise aus Aluminiumoxid in homogen-polykristalliner Form, aus geeignetem Glas oder dergleichen hochtemperaturbeständigen Isolatormaterial besteht. Diese Isolierschicht 9 abgewandten Enden der Elektroden 7, 8 enden frei und bilden einen offenen Entladungsraum. Sie sind, was im einzelnen nicht dargestellt ist, in einer Gasatmosphäre angeordnet. Bei 11 ist das erzeugte Plasma nahe dem Einschnürung- bzw. Pinch-Zeitpunkt entsprechend dem Bereich P der Fig. 3 dargestellt.An inventive device for generating a plasma has an energy source 2 in the form of a capacitive or inductive energy source, in particular in the form of a plurality of capacitors of a so-called Marx generator. A conductor 3 to the switch 4 connects to the energy source 2 . The conductor 3 is preferably designed as a water-insulated coaxial conductor. The switch 4 is preferably a low-inductance, high-performance switch such as a switch with a triggered, low-induction spark gap, and the circuit can be designed in the manner described, for example, in EP-A-140 005. At the switch 4 , the actual plasma source 6 follows, which has an outer electrode 7 and an inner electrode 8 arranged coaxially with one another, which has at its one front end with an insulating layer 9, for example, of aluminum oxide in homogeneous polycrystalline form, of suitable glass or the same high temperature resistant insulator material. Ends of the electrodes 7 , 8 facing away from this insulating layer 9 end freely and form an open discharge space. They are, what is not shown in detail, arranged in a gas atmosphere. At 11 , the plasma generated is shown near the pinching point in accordance with the region P of FIG. 3.

Der koaxiale Hohlleiter 3 weist eine Außenelektrode 12 und eine Innenelektrode 13 auf, in deren Zwischenraum 14 beispiels weise Wasser als Isolator vorgesehen ist. Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführung weist der koaxiale Leiter 3 über einen Teil der Länge des Innenleiters 13 einen erweiterten Zylinderbereich 16 auf. Dieser wird durch einen mittels Distanz ringen 17 auf der Innenelektrode 13 angeordneten Zylindermantel 18 gebildet.The coaxial waveguide 3 has an outer electrode 12 and an inner electrode 13 , in the intermediate space 14 example water is provided as an insulator. In the embodiment shown in FIG. 1, the coaxial conductor 3 has an enlarged cylinder region 16 over part of the length of the inner conductor 13 . This is formed by a ring 17 arranged on the inner electrode 13 by means of a distance from the cylinder jacket 18 .

Hierdurch kann das Reflektionsverhalten des Hohlleiters 3 derart verändert werden, daß im Pinch-Zeitpunkt P die Plasmaquelle einen zusätzlichen Stromstoß erhält, der in der Fig. 3 ge strichelt dargestellt ist, wodurch bei gegebener Quellenenergie eine hohe Röntgenstrahlenausbeute aus dem Pinch, d. h. der Ein schnürung des Plasmas erzielt wird.As a result, the reflection behavior of the waveguide 3 can be changed such that at the pinch time P the plasma source receives an additional current surge, which is shown in dashed lines in FIG. 3, whereby a high X-ray yield from the pinch, ie the constriction, for a given source energy of the plasma is achieved.

Bei der Ausgestaltung der Fig. 2 sind gleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen wie zur Erläuterung der Fig. 1 bezeich net. Zwischen Energiequelle 2 und Pulsleiter 3 ist ein weiterer Schalter 21 angeordnet. Der Schalter 21 ist ein Kurzschluß schalter zwischen Innenleiter 13 und Außenleiter 12 des Leiters 3. In the embodiment of Fig. 2, the same elements having the same reference numerals are designated as net for explaining FIG. 1. Another switch 21 is arranged between the energy source 2 and the pulse conductor 3 . The switch 21 is a short circuit switch between the inner conductor 13 and outer conductor 12 of the conductor 3rd

Der Kurzschlußschalter 21 wird in dem Zeitpunkt geschlossen, in dem ihn die vom Schalter 4 ausgelöste Welle erreicht, so daß zurückschwingende Energieanteile nicht mehr zur Energie quelle 2, wie der Kondensatorreihe, gelangen kann und ihre Energie dort verbraucht wird. Es wird vielmehr durch den ge schlossenen Schalter eine geeignete Reflexionsstelle der Puls leitung 3 geschaffen wird, die durch phasentreue Stromwellenre flektion, wodurch eine Stromwelle doppelter Amplitude in den Fokus läuft, wiederum zur Stromerhöhung im Pinch-Zeitpunkt P (Fig. 3) beiträgt.The short-circuit switch 21 is closed at the point in time when it reaches the wave triggered by the switch 4 , so that the oscillating energy components can no longer reach the energy source 2 , such as the capacitor bank, and their energy is consumed there. Rather, it is created by the ge closed switch, a suitable reflection point of the pulse line 3 , the reflection by phase-correct current wave re reflection, whereby a current wave of double amplitude runs into focus, in turn contributes to the current increase at the pinch time P ( Fig. 3).

Die Funktion ist folgende: Die Energiequelle wird durch Schlie ßen des Schalters 2a mit der Pulsleitung 3 verbunden. Nachdem die Energie in die Pulsleitung geflossen ist, schließt der Schal ter 4 die Energie an die Plasmafokusanordnung 6 an, dadurch bildet sich zwischen den Elektroden 7 und 8 ein Plasma, das aufgrund der elektromagnetischen Kräfte des fließenden Stromes sich zum freien Ende der Elektroden 7, 8 bewegt, dort zu hohen Teilchen- und Energiedichten komprimiert wird, den sogenannten Pinch bildet, in dem Röntgenstrahlung ausgelost wird, so daß der Pinch oder Plasmafokus eine nahezu punktformige Röntgenstrahlungsquelle bildet. Reflektierte und zurückwandernde Energieanteile werden an den durch die Zylindervergrößerung 16 oder den Schalter 21 gebildeten Reflexionsstellen derart refl ektiert, daß im Pinch-Zeitpunkt die genannte Stromerhöhung erfolgt, die die Teilchen- und Energiedichte im Plasmafokus erhöht, so daß eine größere Röntgenstrahlenausbeute bei gleicher zur Verfügung stehender Ausgangsenergie erzeugt wird.The function is as follows: The energy source is connected to the pulse line 3 by closing the switch 2 a. After the energy has flowed into the pulse line, the switch ter 4 connects the energy to the plasma focus arrangement 6 , thereby forming a plasma between the electrodes 7 and 8 which, due to the electromagnetic forces of the flowing current, extends to the free end of the electrodes 7 , 8 moves, there is compressed to high particle and energy densities, forms the so-called pinch, in which X-rays are triggered, so that the pinch or plasma focus forms an almost point-shaped X-ray source. Reflected and migrating energy components are reflected at the reflection points formed by the cylinder enlargement 16 or the switch 21 in such a way that the current increase occurs at the pinch time, which increases the particle and energy density in the plasma focus, so that a greater X-ray yield is available at the same time standing output energy is generated.

Bei den weiteren bevorzugten Ausgestaltungen der Fig. 4 und 5 werden gleiche Teile durch gleiche Bezugszeichen wie bei den vorher erläuterten Ausgestaltungen beschrieben. Inso fern wird auf die vorstehenden Erläuterungen Bezug genommen.In the further preferred embodiments of FIGS. 4 and 5, the same parts are described by the same reference numerals as in the previously explained embodiments. Insofar, reference is made to the above explanations.

Die Ausgestaltung der Fig. 4 weist mehrere passive Reflexions stellen durch Querschnittsveränderung des Innenleiters 18 bei 18a, 18b und 18c auf, während bei der Ausgestaltung der Fig. 5 passive Reflexionsstellen durch die Innenleiter Querschnitts veränderungen 18d, 18e mit einer aktiven Reflexionsstelle durch den Schalter 21 entsprechend der unter Bezug auf Fig. 2 be schriebenen Ausführungsform kombiniert sind.The embodiment of FIG. 4 has several passive reflection points by changing the cross section of the inner conductor 18 at 18 a, 18 b and 18 c, while in the embodiment of FIG. 5 passive reflection points by the inner conductor cross section changes 18 d, 18 e with an active one Reflection point are combined by the switch 21 according to the embodiment described with reference to FIG. 2.

Bei Untersuchungen wurde die erfindungsgemäße Verbesserung der Effektivität festgestellt. So ergab sich bei einer Puls leitung nach dem Stand der Technik mit einer Impedanz (Wellen widerstand) von 2,9 Ohm und einer Länge entsprechend einer Puls laufzeit von t = 130 ns am Ende eines Pulses von 270 ns eine Stromspitze (Maximum) von 135 kA. Bei einer erfindungsgemäßen Ausgestaltung nach Fig. 1 mit Werten für die Wellenleiter von Z = 1,3 Ohm, t = 40 ns (Abschnitt nächst der Quelle 2) und Z = 3,2 Ohm, t = 90 ns eine Stromspitze von 143 kA bei einer deutlichen Ausbildung des Pulses entsprechend Fig. 3. Bei einer Ausgestaltung nach der Fig. 4 und Wellenleiterwerten (von der Quelle aus gesehen) von Z = 45 Ohm/t = 20 ns, Z = 1,5 Ohm/t = 20 ns, Z = 12 Ohm/t = 70 ns, Z = 2,5 Ohm/t = 20 ns ein Doppelimpuls mit einem zwischen zwei maximal befindlichen Mini mum und einer maximalen Stromspitze im zweiten Maximum von 159 kA.The improvement in effectiveness according to the invention was found in tests. A pulse line according to the prior art with an impedance (wave resistance) of 2.9 ohms and a length corresponding to a pulse duration of t = 130 ns resulted in a current peak (maximum) of 135 at the end of a pulse of 270 ns not specified In an inventive embodiment according to Fig. 1 with values for the waveguide of Z = 1.3 Ohm, t = 40 ns (portion closest to the source 2) and Z = 3.2 Ohm, t = 90 ns, a peak current of 143 kA at a clear formation of the pulse corresponding to FIG. 3. In an embodiment according to FIG. 4 and waveguide values (seen from the source) of Z = 45 ohms / t = 20 ns, Z = 1.5 ohms / t = 20 ns, Z = 12 ohms / t = 70 ns, Z = 2.5 ohms / t = 20 ns a double pulse with a minimum between two maximum and a maximum current peak in the second maximum of 159 kA.

Bei einer Ausgestaltung mit einer aktiven Reflexionsstelle gemäß Fig. 2 und Reitzleiterwerten von Z = 2,9 Ohm/t = 60 ns ergab sich ein Spitzenwert von 217 kA.In a configuration with an active reflection point according to FIG. 2 and Reitzleiter values of Z = 2.9 ohms / t = 60 ns, a peak value of 217 kA resulted.

Bei einer Ausgestaltung nach der Fig. 5 mit Wellenleiterwerten Z = 7,3 Ohm/t = 4 ns, Z = 4 Ohm/t = 20 ns, Z = 1,5 Ohm/t = 20 ns und einer aktiven Reflexionsstelle durch einen Kurz schlußschalter ergaben sich wiederum zwei, diesmal etwa gleich hohe Spitzen mit Funkspitzen von 235 kA.In an embodiment according to FIG. 5 with waveguide values Z = 7.3 ohms / t = 4 ns, Z = 4 ohms / t = 20 ns, Z = 1.5 ohms / t = 20 ns and an active reflection point by a short circuit breakers again resulted in two peaks, this time about the same height with radio peaks of 235 kA.

Claims

1. A method for generating a plasma of high radiation intensity in the X-ray region, wherein between concentrically arranged cylindrical electrodes between them a plasma running along the same to their free end is generated and compressed at the free end of the electrodes to a plasma focus, characterized in that by at least a reflection in the feed line to the electrodes at the time of compression of the plasma, an increase in current takes place.

2. The method according to claim 1, characterized in that the current increase through reflections on passive construction share the line is done.

3. The method according to claim 1, characterized in that causes reflection by means of an active component becomes.

4. The method according to claim 3, characterized in that after discharging the energy source between inside and Outer conductor of the same switch arranged Closing creates a short circuit so that the Refle xion of returning waves occurs at this switch.

5. A device for generating a plasma high radiation intensity in the X-ray range, with a plasma-forming concentric cylindrical electric the with a discharge space forming free end and with an energy source connectable to the electrodes via a line and a switch, characterized in that between the energy source ( 2 ) and plasma source ( 6 ) at least one wave reflector ( 16 , 21 ) is arranged.

6. The device according to claim 5, characterized in that the wave reflector is formed as a coaxial pulse line ( 3 ), between the individual conductors ( 12 , 13 ) in partial areas additional cylinder sections ( 18 , 18 a, 18 b) are provided with different dimensions.

7. The device according to claim 6, characterized in that the individual conductors ( 12 , 13 ) are isolated from each other by water.

8. The device according to claim 5, characterized in that between the pulse line ( 3 ) and the energy source ( 2 ) another after discharge of the energy source ( 2 ) in the closed position switch ( 21 ) is arranged.