SFP_2015_Maisonny

Diode Self Magnetic Pinch pour la
radiographie éclair.
21 AVRIL 2017 | PAGE 1 CEA | 10 AVRIL 2012
Journées des accélérateurs 2015, Roscoff,
07/10/2015
Rémi Maisonny
CEA/DAM/GRAMAT

LE RAYONNEMENT X POUR LA RADIOGRAPHIE
ÉCLAIR
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Source X
Protection pyrotechnique
de la source
Matière à étudier
Protection pyrotechnique
des détecteurs
Détecteurs
d’imagerie
La radiographie éclair est utilisée afin de caractériser l’état de la matière soumise à
des chocs forts ou à une densification importante.
Les conditions sont extrêmes et nécessitent des sources X particulières, conditionnées
par l’objet à étudier.
La source X adaptée est donc:
Impulsionnelle (≈ 50ns).
Intense (entre 1 et 500 rads@1m dans l’air).
Pénétrante (spectre X « dur »).
De faible dimension (quelques mm).
Reproductible.
Fiable.
1Gy=100rads
en mouvement (qq km/s) et dense

Le rayonnement de freinage permet de produire des sources adaptées à la radiographie
éclair.
2 types de technologies sont opérationnelles à la DAM pour produire des faisceaux intenses:
Les filières technologiques opérationnelles
Accélérateur
à induction Générateur+Diode
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Exemple:
AIRIX (20MeV,2kA,60ns) Exemples: LTD 1MV en diode SMP (1MeV,180kA)
ASTERIX en diode SMP (4MeV,130kA)
…

Générateur + diode
Stocker
l’énergie
électrique
Générateur de Haute Puissance Pulsée
(HPP) Diode
Commuter
l’énergie Mise en forme de l’énergie Conversion de l’énergie
Faible puissance Forte puissance (TW)
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Machine de radiographie = générateur HPP + une diode.
Le générateur HPP délivre une impulsion HT à la diode.
La diode (=cathode+anode) convertie l’impulsion HT en rayonnement X.
Le moyen d’obtenir une impulsion de haute puissance pulsée la plus brève possible
consiste à stocker l’énergie nécessaire dans une « ligne » et de la décharger à la
vitesse de l’onde électromagnétique dans le diélectrique.

Le générateur ASTERIX est constitué d’un générateur de Marx contenant 64 étages
chargés à 100kV (192kJ) qui va charger une ligne de type Blumlein (35Ω) en 500ns.
La décharge de la Blumlein va produire une impulsion brève au niveau de la diode
(6.4MV/130kA/50ns) .
Par conception, la machine ASTERIX produit des sources X de dimensions importantes
(~10cm).
Objectif de l’étude: produire et caractériser des sources X de plus petites dimensions
(qq mm) auprès de ce générateur en modifiant la diode notamment.
Le générateur de HPP ASTERIX du CEA GRAMAT
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