Particle beam diagnostic tools involving an ion beam Faraday cup, an electron beam Faraday cup, an electron magnetic spectrometer and solid-state nuclear track detectors have been used to measure the parameters of the particle beams generated by a Mather-type dense plasma focus. At a capacitor bank energy of 12.5 kJ, the energy spectra of the electron and ion beams are found to obey the same power laws: dN/dE ∝ E−x where x ≅ 3.5 ± 0.5. Primary electron beam current and energy spectra were measured as a function of main bank current at pinch time, IMB. The primary electron beam current was found to scale as , reaching a magnitude of 17 kA for a device energy of 12.5 kJ. The exponent x of the electron energy spectra was found to scale as . These results are incorporated into an axial beam target model for neutron production, and it is found that this model could account for the magnitude and scaling of the observed neutron yield with IMB.
イオンビーム・ファラデーカップ、電子ビーム・ファラデーカップ、電子磁気分光計、および固体核飛跡検出器からなる粒子ビーム診断ツールを用いて、メーザー型高密度プラズマフォーカスによって生成された粒子ビームのパラメータを測定した。コンデンサバンクエネルギー12.5 kJにおいて、電子ビームとイオンビームのエネルギー・スペクトルは同じべき乗則 dN/dE ∝ E−x(x ≅ 3.5 ± 0.5)に従うことが見出された。一次電子ビーム電流とエネルギー・スペクトルを、ピンチ時の主バンク電流 IMB の関数として測定した。一次電子ビーム電流は のようにスケーリングし、装置エネルギー12.5 kJ において17 kA の大きさに達することが見出された。電子エネルギー・スペクトルの指数 x は のようにスケーリングすることが見出された。これらの結果を中性子生成の軸方向ビーム標的モデルに組み込んだところ、このモデルは観測された中性子収量の大きさと IMB に対するスケーリングを説明し得ることが見出された。