發(fā)布時(shí)間：2020-12-18 02:32

　　內(nèi)置式冷陰極潘寧負(fù)氫離子源為11MeV小回旋加速器提供負(fù)氫離子源。相對(duì)于其它類型的離子源,該離子源具有結(jié)構(gòu)緊湊、無需復(fù)雜的注入段、束流純度高、束流發(fā)射度低、從加速器中引出方便等優(yōu)勢(shì)。但是,與傳統(tǒng)離子源相比,它在具備這些優(yōu)勢(shì)的同時(shí),由這些優(yōu)勢(shì)帶來的放電條件不同、氣體流量大、陰極燒蝕嚴(yán)重等問題,給它的優(yōu)化設(shè)計(jì)工作帶來了很大困難。就目前的實(shí)際使用情況來說,離子源對(duì)加速器性能的限制主要在于其運(yùn)行壽命太短,為了保證在離子源引出束流足夠大的前提下,提升源的壽命,需要在物理與工程上進(jìn)行更深入的研究。此工作通過計(jì)算離子源工作的真空環(huán)境,得到源內(nèi)氣壓為4 Pa量級(jí)。然后根據(jù)源內(nèi)的工作氣壓及其它工作參數(shù)對(duì)其等離子體各特征參數(shù)進(jìn)行估計(jì)判斷,參照實(shí)驗(yàn)室條件下放電的特征尺度與特征時(shí)間,判斷出源內(nèi)各物理過程對(duì)實(shí)際放電的影響,并得出對(duì)于本離子源,可以使用磁流體方程組對(duì)離子源進(jìn)行描述。由磁流體模型結(jié)合氣體的放電方程式,建立了離子源放電的計(jì)算機(jī)模型,在此模型中,電子的運(yùn)動(dòng)遵循磁流體方程組,離子運(yùn)動(dòng)遵循動(dòng)量守恒方程,并根據(jù)模型對(duì)離子源內(nèi)電荷的分布、反應(yīng)的發(fā)生、宏觀參數(shù)對(duì)放電的影響進(jìn)行了分析。在以上理論工作的基礎(chǔ)上,對(duì)離子... 

【文章來源】：中國工程物理研究院北京市

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１潘寧離子源放電腔基本結(jié)構(gòu)剖面示意圖??

圖２．１氨氣的帕邢曲線??氣體的擊穿電壓與其余參數(shù)間的關(guān)系可Ｌ義用帕邢曲線來描述（圖２．１），帕邢曲線的??

磁場(chǎng)方向與離子源軸線嚴(yán)格平行，電荷在等離子體內(nèi)運(yùn)動(dòng)無碰撞。??離子源內(nèi)形成等離子體時(shí)，強(qiáng)磁場(chǎng)從離子源軸線方向穿過，源內(nèi)形成穩(wěn)定等離子體??后電場(chǎng)分布的側(cè)視圖如圖２．２所示，在放電區(qū)域內(nèi)，帶電粒子在電磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)速度Ｖ??可Ｗ分解為Ｈ個(gè)分量構(gòu)成：??Ｖ?＝?Ｖ？＋Ｖｒ＋Ｖ，．?（２．３２）??其中，Ｖ。表示粒子垂直于離子源軸的角向速度分量，Ｖ，表示粒子垂直于離子源軸也、的徑??—?４?、？?－?ｆｆ．?．?ｉｗ－ｆ?／－？／－．?ｔ?ｏＶｒ??———．—．?？?？？一?一一?戸一?一—?一一式?．、—一？?一－?—？?—？?－－?—？?—?？一一—■???—－■、一＿－，■－?－?—?－?１Ｃ?１＿１?Ｘ｜／７?Ｉ?人Ｉ?ＪＫ?Ｙ＊??————?一一．，—心ｗ——?一一—?一―?—－、?，一一？?一？?一？一一?－?？?—？一?—？?＇？ｗ?一?—?一？?—?一一一?一－－?ＭＩＪ?Ｔ／Ｖ?Ｉ?Ｋ?＾?Ｔｑｉ??Ａ、、、？一？■？？Ｖ、、＊－、＊？、（－？－■一?一一一?一－－?■?－？?八■、■—?－??圖２．２離子源內(nèi)形成等離子體后電場(chǎng)分布側(cè)視圖??１７??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]負(fù)氫離子源研究[D]. 林樹豪.中國科學(xué)院研究生院（近代物理研究所） 2014



本文編號(hào)：2923176