The present invention provides a high energy photon source. A pair of
plasma pinch electrodes are located in a vacuum chamber. The chamber
contains a working gas which includes a noble buffer gas and an active gas
chosen to provide a desired spectral line. A pulse power source provides
electrical pulses at voltages high enough to create electrical discharges
between the electrodes to produce very high temperature, high density
plasma pinches in the working gas providing radiation at the spectral line
of the source or active gas. Preferably the electrodes are configured
co-axially. The central electrode is preferably hollow and the active gas
is introduced out of the hollow electrode. This permits an optimization of
the spectral line source and a separate optimization of the buffer gas. In
preferred embodiments the central electrode is pulsed with a high negative
electrical pulse so that the central electrode functions as a hollow
cathode. Preferred embodiments present optimization of capacitance values,
anode length and shape and preferred active gas delivery systems are
disclosed. Preferred embodiments also include a pulse power system
comprising a charging capacitor and a magnetic compression circuit
comprising a pulse transformer. Special techniques are described for
cooling the central electrode. In one example, water is circulated through
the walls of the hollow electrode. In another example, a heat pipe cooling
system is described for cooling the central electrode.
La actual invención proporciona una fuente del fotón de la alta energía. Un par de electrodos del sujetador del plasma está situado en un compartimiento del vacío. El compartimiento contiene un gas de trabajo que incluya un gas noble del almacenador intermediario y un gas activo elegidos para proporcionar una línea espectral deseada. Una fuente de energía del pulso proporciona pulsos eléctricos en los voltajes arriba bastante para crear descargas eléctricas entre los electrodos para producir sujetadores muy de alta temperatura, de alta densidad del plasma en el gas de trabajo que proporciona la radiación en la línea espectral de la fuente o del gas activo. Los electrodos se configuran preferiblemente coaxial. El electrodo central es preferiblemente hueco y el gas activo se introduce fuera del electrodo hueco. Esto permite una optimización de la línea espectral fuente y una optimización separada del gas del almacenador intermediario. En encarnaciones preferidas el electrodo central se pulsa con un alto pulso eléctrico negativo de modo que el electrodo de la central funcione como un cátodo hueco. Las encarnaciones preferidas presentan la optimización de los valores de la capacitancia, longitud del ánodo y se divulgan la forma y los sistemas activos preferidos de la entrega del gas. Las encarnaciones preferidas también incluyen un sistema de energía del pulso que abarca un condensador de carga y un circuito magnético de la compresión que abarcan un transformador del pulso. Las técnicas especiales se describen para refrescar el electrodo central. En un ejemplo, el agua se circula a través de las paredes del electrodo hueco. En otro ejemplo, un sistema de enfriamiento de la pipa de calor se describe para refrescar el electrodo central.
