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Extreme Degree of Ionization in Homogenous Micro-Capillary Plasma Columns Heated by Ultrafast Current Pulses
Indexado
WoS WOS:000350850100007
Scopus SCOPUS_ID:84924368906
DOI 10.1103/PHYSREVLETT.114.095001
Año 2015
Tipo artículo de investigación

Citas Totales

Autores Afiliación Chile

Instituciones Chile

% Participación
Internacional

Autores
Afiliación Extranjera

Instituciones
Extranjeras


Abstract



Homogeneous plasma columns with ionization levels typical of megaampere discharges are created by rapidly heating gas-filled 520-mu m-diameter channels with nanosecond rise time current pulses of 40 kA. Current densities of up to 0.3 GA cm(-2) greatly increase Joule heating with respect to conventional capillary discharge Z pinches, reaching unprecedented degrees of ionization for a high-Z plasma column heated by a current pulse of remarkably low amplitude. Dense xenon plasmas are ionized to Xe28+, while xenon impurities in hydrogen discharges reach Xe30+. The unique characteristics of these hot, similar to 300:1 length-to-diameter aspect ratio plasmas allow the observation of unexpected spectroscopic phenomena. Axial spectra show the unusual dominance of the intercombination line over the resonance line of He-like Al by nearly an order of magnitude, caused by differences in opacities in the axial and radial directions. These plasma columns could enable the development of sub-10-nm x-ray lasers.

Revista



Revista ISSN
Physical Review Letters 0031-9007

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Disciplinas de Investigación



WOS
Physics, Multidisciplinary
Scopus
Sin Disciplinas
SciELO
Sin Disciplinas

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Publicaciones WoS (Ediciones: ISSHP, ISTP, AHCI, SSCI, SCI), Scopus, SciELO Chile.

Colaboración Institucional



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Autores - Afiliación



Ord. Autor Género Institución - País
1 AVARIA-SAAVEDRA, GONZALO FELIPE Hombre COLORADO STATE UNIV - Estados Unidos
Comision Chilena de Energia Nuclear - Chile
Centro de Investigacion y Aplicaciones en Fisica de Plasmas y Tecnologias de Potencia Pulsada - Chile
Colorado State University - Estados Unidos
Center for Research and Applications in Plasma Physics and Pulsed Power - Chile
2 Grisham, M. - COLORADO STATE UNIV - Estados Unidos
Colorado State University - Estados Unidos
3 Li, J. - COLORADO STATE UNIV - Estados Unidos
4 Tomasel, F. G. - COLORADO STATE UNIV - Estados Unidos
Adv Energy Ind - Estados Unidos
Colorado State University - Estados Unidos
Advanced Energy Industries Incorporated - Estados Unidos
5 Shlyaptsev, V. N. - COLORADO STATE UNIV - Estados Unidos
Colorado State University - Estados Unidos
6 Busquet, M. - ARTEP Inc - Estados Unidos
Artep Incorporated - Estados Unidos
7 Woolston, M. - COLORADO STATE UNIV - Estados Unidos
Colorado State University - Estados Unidos
8 Rocca, J. J. - COLORADO STATE UNIV - Estados Unidos
Colorado State University - Estados Unidos

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Origen de Citas Identificadas



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Citas Identificadas: 23.08 %
Citas No-identificadas: 76.92 %

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Citas Identificadas: 23.08 %
Citas No-identificadas: 76.92 %

Financiamiento



Fuente
FONDECYT Iniciación
PIA Anillo ACT
NSF Plasma Physics
CONICYT PAI Insercion

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Agradecimientos



Agradecimiento
This work was supported by NSF Plasma Physics Grant No. PHY-1004295. We thank A. Faenov and F. B. Rozmej for helpful discussions. G. A. acknowledges the support from CONICYT PAI Insercion 791100020, PIA Anillo ACT 1115, and FONDECYT Iniciacion 11121587.

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