167331. lajstromszámú szabadalom • Elrendezés nagy intenzítású ultrarövid időtartamú elektron- vagy röntgenimpulzusok előállítására
167331 ahol a létrejövő' röntgenemissziót a 11 röntgenablakon vezetjük ki a 9 nagyvákuumú gyorsító térből. A3, ábrán bemutatott gyors röntgenforrásnál a 7 fotókatódból kilépő elektronok a 12 kisgörbületi sugarú röntgenkatódra vezetjük. A kialakuló elektromos tér hatására a 12 röntgenkatód intenzív fókuszáló hatást fejt ki, miáltal az jó hatásokkal állít elő röntgensugarat, mely a 11 röntgenablakon keresztül távozik ugyancsak a 9 nagyvákuumú gyorsító térből. A 4. ábrán bemutatott nagy intenzitású, ultrarövid időtartamú elektronforrásnál az elektronsugár áthalad a 14 elektronenergia szelektoron, valamint az azonos elektron-úthosszakat biztosító 15 időtartó fókuszálón és a 8 gyorsító anódon áthaladva eléri a legnagyobb sűrűséget és a legrövidebb időtartamot. Az 5. ábrán látható nagy intenzitású ultrarövid időtartamú röntgenforrásnál az elektronsugár ugyancsak áthalad a 14 elektronenergia szelektoron valamint azonos elektronűthosszakat biztosító 15 időtartó fókuszálón, majd eléri a 10 röntgenkatódot, ahonnan a kiváltott röntgenemisszió a 11 röntgenablakon keresztül hagyja el a 9 nagyvákuumú gyorsító teret. A 3 nagyfeszültségű tápegység helyett alkalmazhatunk az egyes kiviteli alakoknál lézerfénnyel triggerelt 13 nagyfeszültségű tápegységet, mellyel további javulás érhető el. összefoglalva: Az elrendezés alkalmas 10"10 sec-nál rövidebb időtartamú gyors felfutású 106 A/cm 2 sűrűségű elektron, ül. ugyanilyen időtartamú MW/cm2 teljesítménysűrűségű röntgenimpulzusok előállítására. Röntgenlézer szempontjából pedig: 1. Felhasználható mint rövid idejű, nagy csúcsintenzitású röntgen-pumpáló rendszer. 2. A röntgenkatód kellő megválasztásával közvetlenül elektron-pumpálású röntgenlézer folyamat lehetséges magán a röntgenkatódon. Az eddigi röntgenlézer próbálkozásoknál magát a lézerfényt használták fel plazmakeltésre és az elektronok felfűtésére. így a szükséges energiát fény formájában kellett betáplálni, amihez elérhetetlen árú, vagy még nem is létező teljesítményű lézerek kellenének. A találmány szerinti elrendezés ezzel szembeni előnyei: a. az energiát az elektromos gyorsító tér szolgáltatja, a lézerfény csak az elektronok előállítására szolgál, b. az itt elérhető időtartam rövidebb mint a lézerplazmában, c. a gyorsító feszültséggel könnyen és határozottan változtatható, viszonylag monoenergetikus gerjesztés, , d. kedvezőbben, szabadon kialakítható geometria, e. a katód anyaga a röntgenimpulzus időtartama alatt nem rongálódik. Bár a fent leírt megoldásnál az elérhető JQ maximális energiasűrűséget a tértöltés fellépte korlátozza, de ez az érték a számba jöhető röntgenlézer anyagok többségében, jóval a lézerküszöbb felett van. IS Szabadalmi igénypontok: 30 1. Elrendezés nagy intenzitású, ultrarövid időtartamú elektronimpulzusok előállítására, azzal 20 jellemezve, hogy mode-locking üzemmódú a beesési síkban polarizált fényt előállító lézer-sugárforrás) sugárpályájának irányában nagyvákuumú téren belül, a sugáriránnyal nem 90°-os szöget bezáró fotókatód van elrendezve és a fotókatódból kilépő 2J elektronsugár gyorsítására, ugyancsak a nagyvákuumú téren belül, elektrongyorsító elem van elhelyezve, továbbá a fotókatód nagyfeszültségű tápforrás negatív sarkához, míg az elektrongyorsító elem ezen tápforrás pozitív sarkához van kapcsolva. 2. Az 1. igénypont szerinti elrendezés kiviteli alakja azzal jellemezve, hogy az elektrongyorsító elem koncentrikus henger. 3. Az 1. igénypont szerinti elrendezés kiviteli alakja nagy intenzitású ultrarövid időtartamú 35 röntgen-impulzusok előállítására, azzal jellemezve, hogy az elektrongyorsító elem a fotókatódhoz képest ferde szögben elhelyezett röntgenkatód. 4. Az 1. igénypont szerinti elrendezés kiviteli alakja nagy intenzitású ultrarövid időtartamú •0 röntgen-impulzusok előállítására, azzal jellemezve, hogy az elektrongyorsító elem a fotókatódból kilépő elektronok irányában elhelyezett kis görbületi sugarú röntgenkatód. 5. Az 1-4. igénypont bármelyike szerinti 45 elrendezés kiviteli alkja, azzal jellemezve, hogy a fotókatód és az elektrongyorsító elem közé sorban elektron energia szelektor és idó'tartó fókuszáló van beiktatva. 6. Az 1-5. igénypontok bármelyike szerinti 50 elrendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a gyorsító feszültség előállítására mode-locking lézerfénnyel triggerelt nagyfeszültségű tápegység van alkalmazva. 7. Az 1-6. igénypontok bármelyike szerinti 55 elrendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a fotókatód fémfotókatód. 8. Az 1-6. igénypontok bármelyike szerinti elrendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a fotókatód félvezetőből van. 2 rajz, 5 ábra A kiadásért felel: a Közgazdasági és Jogi Könyvkiadó igazgatója 766092 - Zrínyi Nyomda 3
