Source de photons X mous à haute brillance par décharge microcapillaire

Résumé
Une décharge micro-capillaire ultra-rapide est utilisée pour produire un plasma chaud de dimensions sub-millimétriques. La cellule de décharge est essentiellement constituée d'un condensateur plan à plaques circulaires (1 - 2 nF) et dont le film diélectrique est percé d'un trou minuscule. Une ouverture circulaire un peu plus grande est ménagée dans une des électrodes, face au trou, pour assurer le pompage et tenir la tension jusqu'au claquage spontané dans le vide. Le condensateur que forme la cellule est chargé en impulsion jusqu'à environ 20 kV en 150 ns. Le claquage démarre par une décharge en surface du diélectrique exposé au vide et à travers le trou dans le diélectrique. Le courant dans cette décharge croît très rapidement, jusqu'à 20 kA en 1 ns, et un petit plasma transitoire, de taille environ 100 microns, se forme dans le canal micro-capillaire. Les conditions de la phase initiale du plasma ont été étudiées par spectroscopie d'émission XUV. Avec du diélectrique PVDF, l'émission des raies F VII, F VII et C V est observée. L'analyse du spectre d'émission montre que la température maximale du plasma atteint 150 eV avec une densité d'électrons de 10¹⁹ cm^-3. Des sondes ioniques sont installées pour suivre le flux des ions en expansion dans le vide. Un modèle permet de corroborer les signaux ioniques au degré d'ionisation atteint dans la colonne de plasma.