小型腔式微波离子源的表面波放电模型

研究了小型腔式微波离子源的表面波放电模型。当考虑了放电管几何参量及放电参量（如压强、气体流量、微波频率等）的影响时，对低气压下的等离子体柱轴向密度分布曲线和色散特性进行了较为系统的理论描述。数值计算结果发现，放电管参数γ＝１＋ｄ／Ｒ（ｄ为管厚，Ｒ为等离子体柱半径）、介电常数εｄ和气体流量及方向对密度分布曲线影响十分显著。ＡＳｏｌａ及ＳＤｖｌａｕｄ测得的表面波产生等离子体柱轴向密度分布与计算结果一致。用该理论模型预测了这种表面波离子源的放电结果。     

15cm双潘宁离子源等离子体产生器

介绍研制的１５ｃｍ双潘宁离子源等离子体产生器的结构和工作原理，研究了磁场、气压和弧功率等运行参数对源特性的影响，最后结合朗缪尔探针测量结果进行了讨论。该产生器的探针饱和离子流密度已达到２００ｍＡ／ｃｍ２以上，引出面附近的离子密度径向不均匀度＜±５％，噪声水平＜±１０％。     

永磁微波离子源

介绍了2.45 GHz袖珍永磁微波离子源的进展,源的外廓尺寸Φ100 mm×100 mm,重量小于5kg.它可工作于脉冲和连续两种放电模式.在微波功率500 W、引出电压45 kV及等离子体电极发射孔径为5 mm的条件下,对于脉冲模式,峰值流强为100mA,束流密度500mA/cm2;而对于连续模式,流强为60mA,束流密度300 mA/cm2.两种模式的质子比均可达到80%,归一化均方根发射度小于0.1 πmm·mrad.     

微波离子源聚焦离子束光学系统的研究

设计了一种微波离子源的聚焦离子束光学系统,分析计算了光学系统的束径。并数值模拟了由空间电荷作用造成的束径增宽效应,找出了影响束斑大小的主要因素和减小束径的方法。测试结果表明,在束能在２５ｋｅＶ时,束流为１４８ｎＡ,束径约为２０μｍ左右。     

真空弧离子源的电阻触发工作方式

介绍了真空弧离子源的一种电阻触发工作方式。有别于典型金属蒸汽真空弧(Metal vapor vacuum arc,MEVVA)离子源的触发工作方式,该方式不需要高压触发脉冲发生器和高压隔离脉冲变压器,简化了电源系统。实验测量了采用电阻触法20-200A主弧电流下的引出离子流,结果表明离子流随主弧流增大。研究了不同阻值触发电阻的起弧情况,实验结果表明在一定电阻阻值范围内,触发电阻越大,触发越难成功。电阻增大使得触发时间增长,主弧上升沿变缓,但是对引出的离子流几乎没有影响。     

强流中子管微波离子源微波吸收效率的实验研究

强流中子管微波离子源实验系统已建成。给出磁场模式设计结果,通过实验确定微波吸收效率与磁场分布及气压的关系,其中微波输入功率300-500W。微波引入窗处的磁场为0.095T时,微波吸收效率都在90%以上,最高达到100%。     

Calutron离子源放电中的反常电子

一、引言热阴极弧放电的基本特征是热阴极发射电子,在形成等离子体后,阴极前建立一个厚度约为几个德拜(Debye)长度的双鞘层。由于等离子体的高电导率,其中不能存在强的电     

ECR离子源微波窗损伤机理研究

强束流下微波窗损坏是限制2.45 GHz电子回旋共振(ECR)离子源寿命的主要原因,为延长离子源使用寿命,对ECR离子源微波窗损伤机理进行了研究。利用有限元软件分别计算了Al₂O₃陶瓷微波窗在微波、等离子体和回流电子束作用下的温度及应力分布。计算结果表明,在微波和等离子体作用下,微波窗边缘处应力最大,在电子束作用下,微波窗中心位置应力最大。增强水冷效果可降低微波和等离子体对微波窗的影响,增加Al₂O₃陶瓷微波窗表面氮化硼（BN）的厚度可降低电子束的影响,从而减少微波窗损坏概率,延长离子源寿命。     

中流强注入机的弗瑞曼离子源

一、引言离子注入在半导体工业、金属材料改性的研究,特别是在大规模集成电路的研制中得到了广泛的应用。我们这台离子源是为中流强离子注入机研制的,它的设计指标是:1.气、固两用离子源,固体工作温度为250-800℃。2.分析后接收~(11)B~+≥500μA,横向张角(发散束)α≤±3°,纵向张角(会聚束)β≤±1°。3.在~(11)B~+=500μA下灯丝寿命为10小     

Freeman离子源~(11)B离子比的提高

为了提高电子温度,对Freeman源电子反射屏与弧放电室的结构作了改进,使~(11)B离子比达到40%左右。     

冷阴极潘宁离子源通过表面溅射直接引出负离子

在不引入铯蒸汽的情况下，对袖珍型永磁冷阴极潘宁离子源通过固体表面溅射的方式，直接引出氯、溴等元素的负离子进行了初步研究。利用该源，在气耗量小于２０ｃｍ３／ｈ、弧功率约５０Ｗ的情况下，除了从放电气体中直接引出相关元素的负离子外，分别以ＮａＣｌ、ＮａＢｒ、ＮａＦ为阴极靶材，通过表面溅射，在传输效率为１５％时，得到相应元素的负离子分析束Ｆ－６０μＡ、Ｃｌ－６８μＡ、Ｂｒ－３９μＡ。实验中观测到，不同的辅助工作气体对固体表面溅射形成负离子的产额有一定的影响。     

911A型中空阴极离子源的改进

对从丹麦进口的９１１Ａ型中空阴极离子源进行了重新设计，经多次出束调试及改进，离子源部件已基本国产化。气体束可达到１０＾－５Ａ；固体束最大可达到１０＾－６Ａ，一次填料可持续稳定地工作５ｈ左右。