Construção e caracterização elétrica de um sistema

Abstract

Resumo: Neste trabalho é mostrado a construção e a caracterização elétrica de um sistema "plasma focus" para a geração de raios X. Foi construído com uma célula de material acrílico de formato cilíndrico com um eletrodo central de cobre (ânodo), doze eletrodos periféricos de aço (cátodo) e duas conexões, uma para controle do vácuo e outra para injeção do gás de trabalho. No arranjo experimental do sistema foram integrados os equipamentos de vácuo, capacitor, fonte de alta tensão, ponta de prova de alta tensão, sensor de corrente, sensor de corrente tipo bobina de Rogowski, chave spark gap e sistema de aquisição de dados. Para o funcionamento do sistema e caracterização elétrica da célula construída, um capacitor, com energia previamente armazenada, foi rapidamente chaveado nos eletrodos da célula. A descarga do capacitor começa na base do eletrodo central (ânodo), onde há um isolador, de forma multifilamentar e simétrica gerando um campo magnético. Este impulsiona o plasma até o final do ânodo onde é submetida uma fase conhecida como colapso. A caracterização permitiu a determinação e análise dos parâmetros elétricos do sistema. Palavras-Chave: Sistema "plasma focus"; Geração de raios X; Caracterização elétrica da célula construída; Parâmetros elétricos do sistema.

Abstract: In this work it is shown the construction and electrical characterization of a system plasma focus system for X-ray generation. The system has the Mather's type geometry. It was built with an acrylic cell with cylindrical form with a central electrode (anode), twelve peripherals steel electrodes (cathode) and with two connections, one for air removal and another for gas injection. The experimental setup is integrated equipment composed of the vacuum system, capacitor, high voltage power supplies, passive high-voltage probes, current transformers, current transformers (Rogowski's coil type), spark gap key and acquisition system. The electrical characterization was made by a capacitor with energy previously stored and rapidly switched in the electrode's cell. The discharge started at the base of the central electrode (anode), where there is an insulator, of the continuous form and symmetric generating a magnetic field. This plasma boosted until the end of anode in which was subjected a phase that's known collapse. The characterization and analysis allowed the determination of electrical parameters of the system. Key Words: Plasma focus system; X-ray generation; Electrical Characterization of the cell constructed; Electrical parameters of the system