Estudio experimental de una descarga plasma focus rápida operada en el rango de decenas de Joules emitiendo neutrones.

Abstract

En esta investigación doctoral se estudió experimentalmente una descarga plasma focus operada a decenas de joules y decenas de kiloamperes. El dispositivo genera una descarga coaxial por medio de un arreglo de electrodos los cuales consisten de un electrodo central, un aislante cilíndrico y un electrodo exterior. La descarga es alimentada por un generador capacitivo y se opera a presiones de algunos milibar. Los parámetros eléctricos típicos del dispositivo, denominado PF-50J, son T/4 ~ 150ns, 160 nF, 40 nH, 30-100J, 40-70kA. Cuando el equipo se opera en deuterio se producen neutrones a partir de reacciones de fusión. Este dispositivo es uno de los plasma focus más extremos reportados en la literatura que producen neutrones. Los resultados de este trabajo demuestran que la misma dinámica observada en máquinas de mayor envergadura (operadas desde kJ a MJ) está también presente en este dispositivo de muy baja energía. Lo anterior significa que una vez que la descarga se inicia, una lámina de plasma se forma sobre el aislante. Debido a la acción de la fuerza de Lorentz, la lámina de plasma se mueve en sentido axial.