Дуоплазматрон

Дуоплазматрон — это источник ионов , в котором катодная нить излучает электроны в вакуумную камеру . ^[1] Газ, такой как аргон, вводится в очень небольших количествах в камеру, где он заряжается или ионизируется за счет взаимодействия со свободными электронами катода, образуя плазму . Затем плазма ускоряется через серию, по крайней мере, двух сильно заряженных сеток и становится пучком ионов, движущихся с довольно высокой скоростью из апертуры устройства.

История

Дуоплазматрон был впервые разработан в 1956 году Манфредом фон Арденном как мощный источник газовых ионов. Другие участники, такие как Демирканов, Фрелих и Кистемакер, продолжали разработку в период с 1959 по 1965 год. На протяжении 1960-х годов многие продолжали исследования, обнаруживая извлечение отрицательных ионов и производство многозарядных ионов. ^[1] Плазмотроны бывают двух типов: униплазматрон и дуоплазматрон. Приставка относится к сужению выделений. ^[2]

Операция

Стандартный дуоплазматрон состоит из трех основных компонентов, отвечающих за его работу. К ним относятся горячий катод, промежуточный электрод и анод. Основная задача промежуточного электрода — создание разряда. Этот разряд ограничен небольшой частью вблизи анода и коротким магнитным полем между промежуточным электродом и анодом. Дуоплазматрон имеет два разных типа плазмы: катодную плазму, близкую к катоду, и анодную плазму, близкую к аноду. Катод работает путем введения пучка электронов с подходящим количеством энергии. Эта инъекция ионизирует молекулы газа, обычно аргона, в аноде и увеличивает потенциал вблизи анода. Однако отталкивающиеся ионы объединяются с ионами, содержащими достаточно энергии для прохождения области торможения, и эта комбинация ионов заполняет расширительную чашу направленными ионами и электронами. ^[3] Наилучшим режимом работы дуоплазматрона считается настройка катода на эмиссию, при которой потенциал промежуточного электрода и катода примерно равны. ^[1]

Приложения

Дуоплазматрон — это разновидность источника ионов . Источники ионов необходимы для образования ионов для масс-спектрометров и других типов приборов. По сравнению с источниками ионизации Пеннинга дуоплазматрон имеет такие преимущества, как меньшие затраты, простота обращения и более длительный срок службы. Однако дуоплазматрон имеет меньшую интенсивность луча, что может быть большим недостатком. ^[4]

Ссылки

^ Перейти обратно: ^а ^б ^с Бернхард Вольф (31 августа 1995 г.). Справочник по источникам ионов . ЦРК Пресс . стр. 47–. ISBN 978-0-8493-2502-1 .
^ Морган, ОБ; Келли, Г.Г.; Дэвис, Р.К. (6 октября 1966 г.). «Технология интенсивных ионных пучков постоянного тока». Обзор научных инструментов . 4 (38): 467. дои : 10.1063/1.1720740 .
^ Слейтерс, Т. (27 сентября 1968 г.). «Дуоплазматрон с колеблющимися электронами» (PDF) . Ускорительный отдел Брукхейвенской национальной лаборатории (54): 7 . Проверено 19 марта 2019 г.
^ Келлер, Р.; Мюллер, М. (апрель 1976 г.). «Дуоплазматрон Девелопмент». Транзакции IEEE по ядерной науке . НС-23 (2): 1049–1052. Бибкод : 1976ИТНС...23.1049К . дои : 10.1109/TNS.1976.4328401 . S2CID 10325979 .

Дальнейшее чтение

Браун, И.Г., «Физика и технология источников ионов», Wiley-VCH (2004), стр. 110
Дасс, Чхабил (24 августа 2006 г.). Основы современной масс-спектрометрии. Джон Уайли и сыновья, Inc. ISBN 9780471682295 .

Внешние ссылки

Дуоплазматрон-анимация. Архивировано 12 марта 2007 г. в Wayback Machine.

[Wolf1995-1] Перейти обратно: ^а ^б ^с Бернхард Вольф (31 августа 1995 г.). Справочник по источникам ионов . ЦРК Пресс . стр. 47–. ISBN 978-0-8493-2502-1 .

[2] Морган, ОБ; Келли, Г.Г.; Дэвис, Р.К. (6 октября 1966 г.). «Технология интенсивных ионных пучков постоянного тока». Обзор научных инструментов . 4 (38): 467. дои : 10.1063/1.1720740 .

[3] Слейтерс, Т. (27 сентября 1968 г.). «Дуоплазматрон с колеблющимися электронами» (PDF) . Ускорительный отдел Брукхейвенской национальной лаборатории (54): 7 . Проверено 19 марта 2019 г.

[4] Келлер, Р.; Мюллер, М. (апрель 1976 г.). «Дуоплазматрон Девелопмент». Транзакции IEEE по ядерной науке . НС-23 (2): 1049–1052. Бибкод : 1976ИТНС...23.1049К . дои : 10.1109/TNS.1976.4328401 . S2CID 10325979 .

[1]

[2]

[3]

[4]