ساخت چشمه یونی و کاربردهای آن

Ion Beam Source Construction and Applications

چکیده

هدف از این رساله، بهبود عملکرد یک شکل جدید از چشمه یونی پنینگ کاتدی سرد برای مناسب شدن در برخی کاربردهاست. در این کار، آزمایش های زیادی برای رسیدن به ابعاد بهینه شکل جدید چشمه یون پنینگ کاتدی مولیبدن سرد با استخراج شعاعی صورت گرفته است. باریکه یون با خروجی زیاد را می‌توان در جهتی عرضی با ناحیه تخلیه بار (دشارژ) استخراج کرد.

شکل جدید چشمه یونی کاتدی سرد شامل آند استوانه ای توخالی مسی به طول ۴۰mm و قطر ۱۲mm است و دارای دو انتهای مخروطی مشابه به طول ۱۵mm است که قطر مخروط بالایی ۲۲mm و قطر مخروط زیری ۱۲mm است. دو کاتد متحرک مولیبدنی در عایق Perspex ثابت شده و بطور متقارن در دو سر آند قرار می‌گیرند. دیسک گسیل مسی به ضخامت ۲mm و با قطر روزنه مرکزی مختلف در میانه آند برای خروج باریکه یون قرار می‌گیرد. سطح داخلی دیسک گسیل بوسیله عایق perspex از آند جدا می‌شود بجز ناحیه ای به قطر ۵mm برای محدودسازی تخلیه بار الکتریکی در این ناحیه. یک فنجان متحرک فارادی در فواصل مختلف از روزنه الکترود گسیل قرار می‌گیرد و برای جمع آوری باریکه یون خروجی از چشمه یون استفاده می‌شود.

جهت دانلود ترجمه تخصصی و فارسی این مقاله می توانید وجه آنرا پرداخت نموده و بلافاصله دریافت نمایید.

ABSTRACT

The aim of this thesis is to improve the performance of a new shape cold cathode Penning ion source to be suitable for some applications. In this work, many trials have been made to reach the optimum dimensions of the new shape of cold Molybdenum cathode Penning ion source with radial extraction. The high output ion beam can be extracted in a direction transverse to the discharge region.

The new shape cold cathode Penning ion source consists of Copper cylindrical hollow anode of 40 mm length, 12 mm diameter and has two similar cone ends of 15 mm length, 22 mm upper cone diameter and 12 mm bottom cone diameter. The two movable Molybdenum cathodes are fixed in Perspex insulator and placed symmetrically at two ends of the anode. The Copper emission disc of 2 mm thickness and has central aperture of different diameters is placed at the middle of the anode for ion beam exit. The inner surface of the emission disc is isolated from the anode by Perspex insulator except an area of diameter 5 mm to confine the electrical discharge in this area. A movable Faraday cup is placed at different distances from the emission electrode aperture and used to collect the output ion beam from the ion source.