We report on the electrical and electromagnetic characterization of a solid-state driven capillary plasma source developed for plasma-based accelerators applications. The system utilizes a high-voltage pulsed discharge to generate plasma channels within gas-filled capillaries, where the discharge is initiated by a high-speed silicon controlled rectifier-based switching circuit. This work details the interplay between the circuit’s pulsed-power dynamics and the resulting electromagnetic environment. Through a characterization campaign using fast Fourier transform analysis, we investigate the transient electric and magnetic fields generated during the ionization process. We identify inductive coupling as the primary source of electromagnetic interference affecting sensitive control instrumentation. Finally, we demonstrate the implementation of effective mitigation strategies—including optimized grounding topologies and cable geometry—that ensure stable operation and high shot-to-shot reproducibility of the plasma source.
我々は、プラズマベースの加速器応用のために開発された、ソリッドステート駆動のキャピラリープラズマ源の電気的および電磁気的特性評価について報告する。本システムは、高電圧パルス放電を利用してガス充填キャピラリー内にプラズマチャネルを生成するものであり、放電は高速シリコン制御整流器ベースのスイッチング回路によって開始される。本稿では、回路のパルスパワー動特性と、それに伴って生じる電磁環境との間の相互作用を詳述する。高速フーリエ変換解析を用いた特性評価キャンペーンを通じて、電離プロセス中に生成される過渡的な電場および磁場を調査する。我々は、敏感な制御計器に影響を及ぼす電磁干渉の主な発生源として誘導結合を特定する。最後に、最適化された接地トポロジーおよびケーブル形状を含む効果的な緩和戦略の実装を実証し、これによりプラズマ源の安定した動作と高いショット間再現性を確保する。