DEVELOPMENT AND DIAGNOSTICS OF A Z-PINCH PLASMA TARGET

Résumé
Afin de rechercher l'interaction de faisceaux d'ions lourds rapides avec de la matière chaude, un expériment faisceau-plasma est installé dans la région de stripper de l'UNILAC à la GSI, Darmstadt. Les exigences du target ont été déduites de prédictions du ralentissement d'énergie et de 1'état de charge ainsi que des propriétés du faisceau d'ions : un plasma hydrogène totalement ionisé, une géométrie cylindrique du plasma, électrons/aire ≥ 10¹⁹/cm², durée ≥ 15 ns. Un z-pinch qui est adaptable à la structure de l'accélérateur a été désigné et développé afin d'accomplir ces spécifications du target. On analyse le décharge du z-pinch avec des diagnostiques électriques et optiques. Ces derniers montrent la formation d'un plasma cylindrique uniforme qui est long de 20 cm et qui a une diamètre de > 5 mm.

Abstract
For the investigation of the interaction of fast heavy ion beams with hot matter, a beam-plasma experiment is set-up in the stripper region of the UNILAC at the GSI, Darmstadt. The target requirements are deduced from theoretical predictions of energy loss and charge state as well as from the features of the ion beam: fully ionized hydrogen plasma, cylindrical plasma geometry, electrons/area ≥ 10¹⁹/cm², life time ≥ 15 ns. A z-pinch device which is adaptable to the accelerator structure, was designed and developed to meet these target specifications. The z-pinch discharge is investigated with electrical and optical diagnostics. The latter show that a uniform cylindrical plasma pinch is formed with a length of 20 cm and a diameter of > 5 mm.