静电加速器高频离子源引出电极的光学设计

高频离子源管道式引出电极的几何参数对束流引出具有重要影响。本文通过建立束流最佳引出数学模型 ,对引出电极的几何参数进行了离子光学计算 ,确定了适合引出H ,N ,Ar 等多种束流的引出电极合适的几何参数 ,并综合气耗、束流强度等因素设计了用于 5 5MeV静电加速器高频离子源的引出电极。理论计算和实验表明了该设计方法的有效性     

静电加速器高频离子源引出电极的光学设计

高频离子源管道式引出电极的几何参数对束流引出具有重要影响。本文通过建立束流最佳引出数学模型，对引出电极的几何参数进行了离子光学计算，确定了适合引出H^ ,N^ ,Ar^ 等多种束流的引出电极合适的几何参数，并综合气耗、束流强度等因素设计了用于5.5 MeV静电加速器高频离子源的引出电极。理论计算和实验表明了该设计方法的有效性。     

高频离子源的光学设计

ns-200中子发生器采用的是高频离子源,面临着提高离子源的性能,增大引出束流的技术改造问题。为此开展了高频离子源的设计研制工作。高频离子源采用管道式引出结构和三圆筒单透镜聚焦系统。根据设计指标要求和离子光学原理,经过计算和优化,确定了引出系统和聚焦系统的主要参数。采用传输矩阵和束矩阵(σ矩阵)相结合的数值计算方法,运用LEADS软件模拟计算了束流传输过程,模拟计算的结果与理论设计相吻合。在ns-200中子发生器上进行了初步的实验,表明设计的高频离子源束流光学系统是合理的。     

用于强流离子源的几种阴极

介绍了适用于强流离子源的四种阴极（钨阴极、氧化物阴极、六硼化镧阴极、镧钼阴极）的待点，并比较了它们的发射性能、放电性能及其它特性．     

用于薄膜制备的射频宽束离子源的设计

采用射频宽束离子源进行离子束辅助镀膜可以获得高性能的光学薄膜,已越来越得到人们的共识.本文对射频感应线圈的匹配、起弧及三栅离子光学的关键技术进行了重点考虑，并获得了稳定运行的高性能离子源.     

230MeV超导回旋加速器束流测量装置的设计研究

在230MeV超导回旋加速器调束的过程中,需要对束流的大小形状和对中情况进行测量分析,束流测量装置可以满足上述要求.本装置利用径向靶和包络靶可以测量半径150mm到850mm范围内的束流,采用了双X型圈密封结构,大大缩短了径向空间,密封性能好.直线驱动装置运动平稳可靠,靶杆带动靶头运动精度高,可为后续的束流测量装置的设...     

射频ICP离子源设计研究

本文介绍了射频 (RF)感应耦合等离子体 (ICP)离子源的设计研究。对RFICP的结构、离子流的引出以及离子流的均匀性、中性化和射频匹配网络进行了研究。     

端部中空离子源的磁路研究

研究了端部中空离子源的磁路设计.在简要叙述端部中空离子源的基本原理及其对磁场要求的基础上,考虑了在设计离子源磁路时的关键问题和解决方法,并给出了实验结果和分析结论.     

用于中子管的微波离子源放电特性的仿真研究

微波离子源作为一种无阴极离子源,与潘宁离子源相比具有电离度高、形成的等离子体密度高、寿命长等优点。为了深入了解用于中子管微波离子源的放电特性,根据微波离子源的放电原理,设计中子管微波离子源的几何结构和所需磁铁的结构。结合Comsol多物理场仿真软件中的二维轴对称的AC/DC模块和微波等离子体模块,采用控制变量法,通过仿真实验探究了放电气压、微波输入功率、放电腔室大小以及放电腔室外壁材料对电子密度的影响,总结了电子密度在不同参数下的规律,将为中子管微波离子源的实验和设计提供重要支撑。     

端部霍尔离子源工作特性及等离子体特性研究

研制了一种用于离子束辅助沉积光学薄膜的端部霍尔等离子体离子源 ,论述了该源的工作原理以及伏安特性。着重研究了用五栅网探针测试该源所发射的离子能量的原理和方法 ,并对测量结果进行了分析、比较。对该离子源的离子束流密度和均匀性进行了测试和分析     

宽束冷阴极离子源离子能量及能量分布的研究

介绍了一种用于离子束辅助沉积光学薄膜的新型宽束冷阴极离子源,详细叙述了该源的结构和工作过程.采用五栅网离子能量测试装置研究了离子源的离子能量及能量分布.结果表明,探针接收的离子最低能量随着引出电压和真空度的升高而升高.离子能量分布概率密度函数为单峰函数,其峰值位置随着真空度的降低向低能量方向移动,随着引出电压的升高向高能量方向移动.当引出电压为200～1200V时,离子平均能量为600～1600eV,呈线性规律变化.这种离子源的离子平均初始动能约为430～480eV.了解和掌握离子源的这些特性和参数,可以有效的对镀膜过程的微观环境(离子密度、离子能量等)进行控制,促进薄膜制备工艺更好地进行.     

射频磁控溅射中离子输运的计算机模拟

采用射频辉光放电等离子体壳层模型和蒙特卡罗法 ,模拟了射频磁控溅射镀膜中工作气体离子 (Ar+)的输运过程 ,得到了离子到达靶面时的入射能量、角度和位置。模拟结果 :对靶材溅射的离子主要来自于溅射坑上方的等离子体区域 ,初始离子的位置分布可通过靶材溅射坑的形貌拟合得到 ;离子的能量主要集中在壳层电压附近 ,离子大多数以垂直入射。模拟与实际相符 ,可用作进一步模拟离子对靶材溅射时的输入参数。     

聚焦离子束系统中微波离子枪的束光学特性研究

通过实验和数值模拟研究了聚焦离子束系统中微波离子枪的离子束光学特性，该离子枪由微波等离子体源和Orloff-Swason引出透镜组成。该透镜除了广泛用于场致发射离子枪外，在等离子体源情况下，也能获得很好的离子束光学性能。     

中子管射频离子源放电特性仿真研究

国外射频离子源中子管的中子产额已经达到10¹⁴ n/s,明显优于潘宁源中子管。为了深入了解用于中子管射频离子源的放电特性,从射频感应耦合等离子体的放电原理入手,建立用于氢气放电模拟研究的理论模型。设计中子管射频离子源几何结构,运用麦克斯韦方程组在理论上推导了等离子体放电过程中影响粒子密度的因素。结合Comsol软件中的二维轴对称的电感耦合等离子体模型,采用单一变量法,通过仿真实验得到了线圈匝间距、线圈匝数、线圈直径、线圈功率和放电气压等参数对H⁺密度分布和大小的影响。总结出H⁺在不同参数下的变化规律,得到了一些有价值的结论,为优化中子管射频离子源的实验参数和结构设计提供重要依据。     

宽束射频离子源匹配网络

介绍宽束射频离子源原理及结构，分析射频匹配网络中调谐和负载电容与输入频率、离子源电阻、传输线特征阻抗、支路电感的关系，导出了射频离子源阻抗公式。     

低压反应离子镀等离子源的研制

自动研制了一台用于低压反应离子镀的以硼化镧（ＬａＢ６）材料作阴极发射体的等离子源。介绍了该设备的工作原理,给出了设计参数的选择依据和具体结构形式,测量了放电电流与阴极加热功率、偏置电压、气体流量、励磁线圈电流的关系。该设备已与国产箱式真空镀膜机联调成功。