DEZVOLTARI METODICE ALE SURSELOR DE IONI NEGATIVI IN CADRUL ACCELERATOARELOR ELECTROSTATICE

DEZVOLTARI METODICE ALE SURSELOR DE IONI NEGATIVI IN CADRUL ACCELERATOARELOR ELECTROSTATICE

1] ACCELERATORUL TANDEM I.F.I.N-HH

ACCELERATORUL ELECTROSTATIC SE COMPUNE DIN:

-SISTEM DE ACCELERARE

-SISTEMUL DE INJECTIE

-SISTEMUL DE TRANSPORT

-SISTEMUL DE ANALIZA

E=U[1+q] [Ev]

Ioni+    - simplu ionizanti

multiplu ionizanti

Tub de accelerare cu electrozi inclinati pe plan vertical pe grupe de electrozi, inclinati intr-un sens sau intraltu, astfel incit efectul de deviere dat de componenta tranversala a cimpului electric asupra ionilor sa fie compensati. Electronii secundari sint practic deflectati de componenta tranversala a cimpuluie.

SISTEMUL DE INJECTIE

SURSA DE IONI NEGATIVI

N.I.S

SISTEMUL DE ACCELERARE LA ENERGII DE INJECTIE Ei=50-80 KeV

MAGNET INFLECTOR face selectia ionilor prin deflectie la un unghi de 20 grade.

SISTEMUL DE TRANSPORT AL FASCICULUI

- extensii de joasa tensiune

extensii de inalta tensiune

SISTEMUL DE ANALIZA SI STABILIZARE IN ENERGIE

Analiza in energie a ionilor se realizeaza prin deflexie intr-un magnet analizor cu dubla focalizare la 90 grade cu o raza de curbura de 1 m .

Sistemul de analiza este delimitat de 2 sisteme de fante reglabile fante obiect FO si fante imagine FI

SCHEMA BLOC DE STABILIZARE IN ENERGIE A FASCICULUI

Cimpul magnetic in magnetul analizor si cel inflector are o stabilitate foarte buna

sistem de vid foarte bun, dotat cu :

pompe de for , pompe de difuzie, pompe turbomoleculare, pompe criogenice, pompe ionice.

SURSE DE IONI NEGATIVI

Reprezinta unele dintre problemele de baza ale acceleratorului tandem.

Tipuri de sursa utilizati sint: -DUOPASMATRON

- SUTTERING

-- Sursa duoplasmatron este folosita frecvent pentru ioni unsori.

Ioni cum ar fi : alfa protoni, carbon, oxigen, sulf

Sursa Duopasmatron in prima faza face o extractie de ioni pozitivi si apoi se face aditionarea de sarcina, prin canalul de sarcina.

Ioni pozitivi sint extrasi cu o energie de 30-50KeV din plasma, formata intre catod[ce este filamentul] si anod. Plasma este comprimata cu ajutorul unui cimp magnetic B in interiorul electrodului intermediar. Cimpul magnetic este de tip axial. Orificiul anodic are un diametru de 0,3mm.

Ionii pozitivi sint extrasi de catre electrodul de extractie, si apoi focalizati de lentila electrostatica de tip einzel, lentila de tip unipolara ce focalizeaza foarte bine la joasa energie.

Lentila Einzel

Canal de aditionare cu un diametru de 5mm

Cupa faradei de joasa energie

Transmisia prin tank

T=[curentul de fascicul HE/curentul de pe joasa energie LE ]x 100

Sursa de ioni negativi pe alfa , este mai dificil de realizat deoarece , He este un gaz inert si are patura de electroni completa si nu pot forma ioni negativi. Ca exceptie o constituie formarea de ioni negativi metastabili cu timp de viata de 1 milisecunda, prin aditionare de electroni in hidrogen, sau in vapori de metale alcaline, cum ar fi Li, Na, K sau Cs

-- SURSA DE IONI NEGATIVI TIP SPUTERING

Sursa permite in mod potential producerea unor intensitati utilizabile de ioni negativi ale elementelor cu afinitate electronica mare.

Sursa este dotata si cu un tub de preaccelerare la 100Kv si cu deflectori pe doua directii.

- Polarizarea sursei se face pe o platforma izolata fata de pamint

n     PROPIETATI ALE SURSELOR DE IONI NEGATIVI

n     -Curenti mari si cu etmitante cit mai mici si cu densitati mari pe suprafata tintei, cu suprafete cit mai mici , fascicul cit mai punctifor.

n     Emitanta depinde de preaccelerare, cu cit este mai mica cu atit se transporta mai bine prin tank