Z箍缩X射线在金属表面产生电荷分离现象

摘要

以"阳"加速器(1 MA,80 ns)驱动的Z箍缩等离子体为X射线源研究X射线加载下金属表面出现的电荷分离现象,Z箍缩负载为16根直径5 μm的钨丝组成的丝阵,丝阵半径3 mm.强度10~7 W/cm~2、半高宽30 ns的软X射线脉冲通过直径5 mm的限光孔辐照半径30 mm、厚3 mm的铜盘中心,在金属表面产生了脉宽相近,幅值kV的电势.测量了该电势沿金属表面的分布,观测到微弱的调制现象.电势的极性表明电子主要沿金属表面运动而不是垂直表面运动,这表明热电效应是造成电荷分离的主要机制.入射X射线强度较弱时,电子的个体行为--光电效应、康普顿效应占主导;当入射强度较大时,弱关联的集体行为--热效应占主导;进一步增大入射X射线强度将出现强关联的集体行为--电荷密度调制状态.