Caracterización de la emisión neutrónica y del espectro de radiación x de alta energía generados en una descarga plasma focus - Knoblauch, Pablo Tomás (2011)
En la presente tesis se exponen los resultados del estudio de la radiación x de alta energía y delos neutrones que son emitidos por un dispositivo plasma focus de 4.7 kJ operado con mezclas dedeuterio y argón. La anisotropía de emisión neutrónica fue estudiada empleando 2 detectores por activación deplata. Dichos detectores se ubicaron sobre el eje de simetría de los electrodos y a 90º. Se exploraronpresiones de carga entre 3 y 6 mbar y mezclas de deuterio con 2.5% y 5% de argón además dedeuterio puro. La anisotropía medida varía entre 1.6 para 3 mbar con 0% de argón y 1.4 para 5 mbar con 5% de argón. Mediante simulaciones de Monte Carlo, con el código MCNP, se estudióla influencia que tienen los materiales que componen la cámara de descargas y los objetos querodean al dispositivo en la anisotropía medida. Los resultados de las simulaciones mostraron quela base de la cámara, construida en Nylon, influye significativamente en la anisotropía de emisióndetectada. Las investigaciones correspondientes a la producción neutrónica, mostraron que una mezcla dedeuterio con 2.5% de argón, respecto del caso con deuterio puro, aumenta la emisión de neutrones. El análisis de los resultados se completó con un modelo que tiene en cuenta el agregado de argón,lográndose un buen acuerdo con los datos experimentales. Para determinar los componentes espectrales de la radiación x, se desarrolló un formalismoque considera el efecto dispersor de los fotones que atraviesan un conjunto de filtros metálicosacoplados a un sistema pantalla-película. La dispersión de los fotones se calculó con el código MCNP, estudiando el espectro generado por fotones monocromáticos de energías entre 20 keV y 600 keV, que inciden sobre una muestra metálica. La información experimental se obtiene del análisisdensitométrico de las radiografías, que fueron expuestas a la radiación atenuada en muestras deplata, cobre, níquel y titanio con espesores entre 0.01 cm y 1.0 cm. Los resultados del espectro reconstruido para distintas presiones y mezclas de gases muestranun pico predominante alrededor de 80 keV con componentes espectrales relevantes entre 55 keVy 150 keV. A partir de simulaciones con MCNP, los espectros experimentales fueron comparadoscon los espectros generados por fuentes monocromáticas de electrones que impactan en la base delánodo.