Los científicos del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore (LLNL) están trabajando en una nueva capacidad de diagnóstico que proporcionará, por primera vez, la capacidad de hacer películas radiográficas de rayos X.

El primer experimento que prueba el principio, denominado Experimento de reinicio bipolar (BIRX), se llevó a cabo en la instalación radiográfica de penetración profunda Flash X-Ray (FXR) de LLNL en el Sitio 300. El equipo se ha centrado en acelerar el haz de electrones FXR utilizando celdas de inducción de reinicio activo impulsadas por pulsadores bipolares de estado sólido.

Nathaniel Pogue, líder del grupo de física de aceleradores en la División de Ingeniería de Seguridad Nacional de LLNL, dijo que el experimento demostró la primera vez que se ha utilizado un sistema de energía pulsada de estado sólido para acelerar (proporcionar ganancia de energía), a kiloamperios de haz de electrones. También es la primera vez que se utiliza un sistema bipolar de energía pulsada de estado sólido (BSSPP) para acelerar kiloamperios de haz de electrones. Esto muestra un rápido crecimiento y maduración de la tecnología de potencia pulsada bipolar y el hardware del acelerador. así como el ingenio e ingenio del equipo de LLNL.

"Este trabajo permitirá a los científicos crear películas de rayos X de elementos de interés con cada fotograma con una separación de 10 a 100 nanosegundos una vez que se hace un acelerador completo, " él dijo, agregando que cada pulso de haz actúa como un fotograma en la película.

Estas películas permitirían a los investigadores que trabajan en experimentos hidrodinámicos recopilar de 5 a 10 veces más imágenes y datos que las capacidades actuales. Esto proporcionará mucha más información con menos experimentos, mejorar las capacidades para apoyar el programa de administración de arsenales de la Administración Nacional de Seguridad Nuclear.

El equipo llevó a cabo el experimento desarrollando dos células bipolares que se insertaron en la línea de luz FXR. Luego, el equipo conectó dos celdas a cuatro sistemas BSSPP que proporcionaban energía a las celdas. Cuando se disparó el FXR, la energía del BSSPP se introdujo en las celdas, que luego producen un alto voltaje a través de su espacio para acelerar el haz FXR.

Pogue dijo que un analizador de energía midió la diferencia de energía, mostrando que la energía se transfirió del generador de impulsos al haz a través de la celda. FXR tiene dos modos, pulso simple y pulso doble.

El punto clave del experimento más allá del uso de energía pulsada de estado sólido para acelerar kiloamperios de haz por primera vez, es que las células se dispararon para acelerar el primer pulso de FXR y se agotan. Entre el primer pulso y el segundo pulso de FXR, se envía un pulso de reinicio a las celdas, reponiéndolos de manera efectiva o restaurándolos para que estén listos para acelerar nuevamente. Cuando llega el segundo pulso FXR, el sistema puede volver a acelerar. Esta nueva tecnología permite la capacidad de restablecer o reponer las celdas entre pulsos o fotogramas, lo que permite una gran cantidad de fotogramas, o una película.

El siguiente paso en el proyecto es terminar el diseño de un inyector de prueba que está actualmente en proceso y construir el inyector de prueba en LLNL. Esto ayudará a demostrar un sistema integrado que utiliza esta tecnología que puede producir un rayo y acelerarlo. El objetivo es completar este paso en los próximos dos años.