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1. WO2020006638 - METHOD AND SYSTEM OF LASER-DRIVEN INTENSE X-RAY PHOTONS IMAGING

Publication Number WO/2020/006638
Publication Date 09.01.2020
International Application No. PCT/CA2019/050924
International Filing Date 04.07.2019
IPC
H ELECTRICITY
05
ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
G
X-RAY TECHNIQUE
2
Apparatus or processes specially adapted for producing X-rays, not involving X-ray tubes, e.g. involving generation of a plasma
A HUMAN NECESSITIES
01
AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
G
HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS, OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
7
Botany in general
G PHYSICS
01
MEASURING; TESTING
N
INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
23
Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation not covered by group G01N21/ or G01N22/159
02
by transmitting the radiation through the material
04
and forming a picture
H ELECTRICITY
04
ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
N
PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
5
Details of television systems
30
Transforming light or analogous information into electric information
32
Transforming X-rays
H05G 2/00 (2006.01)
A01G 7/00 (2006.01)
G01N 23/04 (2018.01)
H04N 5/32 (2006.01)
CPC
A01G 7/00
G01N 23/04
H04N 5/32
H05G 2/00
Applicants
  • INSTITUT NATIONAL DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE [CA/CA]; 490, rue de la Couronne Quebec, Québec G1K 9A9, CA
  • UNIVERSITY OF SASKATCHEWAN [CA/CA]; 105 Administration Place Saskatoon, Saskatchewan S7N 5C8, CA
Inventors
  • FOURMAUX, Sylvain; CA
  • KIEFFER, Jean-Claude; CA
  • HALLIN, Emil; CA
Agents
  • LAVERY, DE BILLY LLP; 1, Place Ville-Marie Suite 4000 Montreal, Québec H3B 4M4, CA
Priority Data
62/694,49506.07.2018US
62/823,05925.03.2019US
Publication Language English (EN)
Filing Language English (EN)
Designated States
Title
(EN) METHOD AND SYSTEM OF LASER-DRIVEN INTENSE X-RAY PHOTONS IMAGING
(FR) PROCÉDÉ ET SYSTÈME D'IMAGERIE PAR PHOTONS DE RAYONS X INTENSES ENTRAÎNÉE PAR LASER
Abstract
(EN)
A X-ray source, comprising a laser, of a pulse duration of at most 40 fs, instantaneous power of at least about 80TW, a pulse repetition rate of at least 1Hz; an optical compressor spectrally shaping the laser beam; focusing optics in the range between f#10 and f#15; and a gas target of electron density after ionization by the laser beam in a range between 1018cm3 and 1019cm-3; wherein the focusing optics focuses the laser beam in the gas target, and interaction of the focused laser beam with the gas target generates an X-ray beam, with a focused laser amplitude a0, given by a0 = 0.855 [IL (1018W/cm2) λL 2 (µm)]1/2, where IL is the on-target laser intensity and λL is the laser wavelength, of at least 2 and a P/Pc ratio value of at least 20, with P being the beam power and Pc a critical power given by Pc = 17 (nc/n) GW where n is the electron density and nc is a critical electron density at which the plasma acts as a mirror reflecting the laser beam.
(FR)
Source de rayons X, comprenant un laser, ayant une durée d'impulsion d'au maximum 40 fs, une puissance instantanée d'au moins environ 80 TW, un taux de répétition d'impulsions d'au moins 1 Hz ; un compresseur optique façonnant spectralement le faisceau laser ; de l'optique de concentration dans la plage entre f#10 et f#15 ; et une cible de gaz de densité électronique après ionisation par le faisceau laser dans une plage comprise entre 1018cm3 et 1019cm-3 ; l'optique de concentration concentrant le faisceau laser dans la cible de gaz, et une interaction du faisceau laser concentré avec la cible de gaz générant un faisceau de rayons X, d'une amplitude laser concentrée a0, donnée par a0 = 0,855 [IL (1018W/cm2) λL 2 (µm)]1/2, où IL est l'intensité laser sur cible et λL est la longueur d'onde Laser, d'au moins 2 et une valeur de rapport P/Pc d'au moins 20, P étant la puissance de faisceau et Pc une puissance critique donnée par Pc = 17 (nc/n) GW où n est la densité électronique et nc est une densité électronique critique à laquelle le plasma agit comme un miroir réfléchissant le faisceau laser.
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