X-pinch plasma 진단을 위한 슐리렌 및 간섭계 이미징 개발

Abstract

X-pinch 플라즈마는 고에너지밀도 ($\sim$Mbar) 플라즈마이기 때문에 접촉식으로 플라즈마를 진단하기에는 어려움이 있다. 또한 플라즈마 발생이 수 백 나노 초 수준으로 굉장히 짧은 시간 동안 이루어지므로, 플라즈마를 진단하기 위해 150ps의 펄스 길이를 갖는 532nm 파장의 Nd:YAG 펄스 레이저를 사용하는 광학적 진단을 진행한다. 펄스 레이저를 광원으로 한 슐리렌 이미징 및 간섭계 이미징 시스템을 설치하여 X-pinch 플라즈마의 선적분된 전자 밀도 단면도를 진단한다. Dark-field 슐리렌을 통해 플라즈마에 의한 굴절률 구배를 시각화하여 플라즈마의 위치 및 형태를 정성적으로 특정하고 마하 젠더 간섭계를 통해 얻은 간섭 무늬를 분석하여 플라즈마의 선적분된 전자 밀도 단면도를 얻었다. 또한 간섭계 이미징 결과로 만들어진 인위적 슐리렌 이미징 데이터와 동시에 촬영된 슐리렌 이미지를 비교하여 간섭 무늬 분석에 도움을 주는 방법론을 제시한다.