Tesis > Documento


Ver el documento (formato PDF)   Knoblauch, Pablo Tomás.  "Caracterización de la emisión neutrónica y del espectro de radiación x de alta energía generados en una descarga plasma focus"  (2011-11-29)
Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires
URL:
     
Resumen:
En la presente tesis se exponen los resultados del estudio de la radiación x de alta energía y de los neutrones que son emitidos por un dispositivo plasma focus de 4.7 kJ operado con mezclas de deuterio y argón. La anisotropía de emisión neutrónica fue estudiada empleando 2 detectores por activación de plata. Dichos detectores se ubicaron sobre el eje de simetría de los electrodos y a 90º. Se exploraron presiones de carga entre 3 y 6 mbar y mezclas de deuterio con 2.5% y 5% de argón además de deuterio 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 estudió la influencia que tienen los materiales que componen la cámara de descargas y los objetos que rodean al dispositivo en la anisotropía medida. Los resultados de las simulaciones mostraron que la base de la cámara, construida en Nylon, influye significativamente en la anisotropía de emisión detectada. Las investigaciones correspondientes a la producción neutrónica, mostraron que una mezcla de deuterio 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 formalismo que considera el efecto dispersor de los fotones que atraviesan un conjunto de filtros metálicos acoplados 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 análisis densitométrico de las radiografías, que fueron expuestas a la radiación atenuada en muestras de plata, 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 muestran un pico predominante alrededor de 80 keV con componentes espectrales relevantes entre 55 keV y 150 keV. A partir de simulaciones con MCNP, los espectros experimentales fueron comparados con los espectros generados por fuentes monocromáticas de electrones que impactan en la base del ánodo.

Abstract:
The hard x ray radiation and neutrons emitted by a 4.7 kJ plasma focus operated with deuteriumargon mixtures are studied. The anisotropy of neutrons was measured with 2 dectectors based in silver activation. The detectors were located on the electrode’s axis simetry and 90º. Pressures between 3 to 6 mbar and mixtures of deuterium with 0%, 2.5% and 5% argon were explored. Values of measured anisotropy are between 1.6 for 3 mbar with 0% of argon and 1.4 for 5 mbar with 5%. Monte Carlo simulations with the MCNP code were carried out to study the influence of the materials of the discharge chamber and the objects that sorround the device on the anisotropy. The simulations show that the base of the chamber, build in Nylon, affect the measured anisotropy. The experimental measurements of the neutronic production have shown that a mixture of deuterium with 2.5% argon increases the emission of neutrons, in comparison with pure deuterium. To complete the analysis, a model including the additon of argon was developed, showing a good agreement with experimental data. To determine the spectral components of hard x rays, the attenuation and scattering of the photon beams produced by the discharges in a set of metallic filters was studied. The scattering and the attenuation of photons were calculated with MCNP code, considering the spectrum generated by sources of monochromatic photons of energies between 20 keV and 600 keV that impact a metallic sample. Experimental data was obtained from the densitometric analysis of radiographies that were impressed by attenuated radiation in silver, copper, nickel and titanium samples of thickness in the range of 0.01 cm to 1.0 cm. Spectrums obtained from experimental data for different pressures and gas mixtures were obtained, showing a dominant peak around 80 keV with spectral components between 55 keV and 150 keV. Numerical simulations with MCNP were conducted to compare the experimental spectrum with spectrums generated by monochromatic sources of electrons that impact the anode base.

* A este resumen le pueden faltar caracteres especiales. Consulte la versión completa en el documento en formato PDF

Registro:
Título : Caracterización de la emisión neutrónica y del espectro de radiación x de alta energía generados en una descarga plasma focus     =    Characterization of the neutron yield and of the high energy x ray spectrum emitted by a plasma focus discharge
Autor : Knoblauch, Pablo Tomás
Director : Moreno, César
Consejero : Moreno, César
Jurados : Kelly, Héctor  ; Favre, Mario  ; Feugeas, Jorge
Año : 2011-11-29
Editor : Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires
Filiación : Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales
Departamento de Física
Instituto de Física del Plasma. Laboratorio Plasma Focus
Grado obtenido : Doctor de la Universidad de Buenos Aires en el área de Ciencias Físicas
Ubicación : Preservación - http://digital.bl.fcen.uba.ar/gsdl-282/cgi-bin/library.cgi?a=d&c=tesis&d=Tesis_4977_Knoblauch
Idioma : Español
Area Temática : Física / Física del Plasma
Palabras claves : PLASMA FOCUS; NEUTRONES; ANISOTROPIA; RADIACIÓN X DE ALTA ENERGIA; ESPECTROS; PLASMA FOCUS; NEUTRON; ANISOTROPY; HARD X RAYS; SPECTRUM
URL al Documento : 
URL al Registro : 
hola chau _gs.DocumentHeader_ chau2 _documentheader_ chau3
Estadísticas:
     http://digital.bl.fcen.uba.ar
Biblioteca Central Dr. Luis Federico Leloir - Facultad de Ciencias Exactas y Naturales - Universidad de Buenos Aires
Intendente Güiraldes 2160 - Ciudad Universitaria - Pabellón II - C1428EGA - Tel. (54 11) 4789-9293 int 34