射频离子源离子束成分光谱测量

为HL-2A 装置中性束注入器研制了引出束功率为1MW 的射频离子源。在测试平台上,实验离子源已经成功引出了束能量和束电流分别为35keV 和12.4A、束质子比为79%、脉宽为100ms 的氢离子束,达到了设计束功率要求的44%。在射频离子源实验平台上,利用多普勒频移光谱方法测量了离子源引出束流成分比例,对比了束流成分和射频离子源引出束流之间的关系。实验数据分析表明,在10A 引出束流的情况下,离子流成分 H⁺ ₁、H⁺ ₂ 和H⁺ ₃ 分别为75%、18%和7%。并且当引出束流从3.3A 升至10.4A 时,H⁺ ₁ 从37%升至78%,而H⁺ ₃ 则从19%降至9%。     

用于聚焦离子束系统的离子源

介绍了现阶段两种用于聚焦离子束系统的离子源——液态金属离子源和气体场发射离子源的基本原理, 并对比了它们的优缺点。由于目前这两种离子源都难以满足纳米加工领域不断提高的技术要求, 因此提出了一种用于聚焦离子束的新型离子源——电子束离子源, 并介绍了电子束离子源的基本原理, 给出了设计参数、 模拟结果（20 kV的Ar+离子束, 发射度约为5.8×10-5·mm·mrad, 束斑约为1 μm）和初步的实验结果。 There are two kinds of ion sources, Liquid Metal Ion Source and Gas Field Ion Source, used to provide ion beams for the Focus Ion Beam system. The working mechanism of the two kinds of sources is presented and their advantages and disadvantages are summarized. With the rapid development in the nano technology, the requirements are hardly met with these two kinds of ion sources. Therefore, a new kind of ion source, electron beam ion source, is developed for the Focus Ion Beam system. The basic principle of the electron beam ion source is introduced and the design parameters, the result of the simulation (20 kV Ar+, extracted emittance is 5.8×10-5π·mm·mrad, raduis of the ion beam about 1 μm.) and the primary experimental results are presented     

射频离子源束流特性分析

介绍了为HL-2A 装置设计的引出束功率为1MW 的射频离子源研制情况。目前,在测试平台上,该离子源已经成功引出了束能量和束电流分别为35keV 和12.4A、束质子比为79%、脉宽为100ms 的氢离子束,达到了其设计束功率的44%。用红外热成像的方法测量了离子束能量密度分布。结果表明,在距离引出系统地电极 1.3m 处,束密度分布遵循高斯分布。引出束的最佳导流系数为1.689×10^–6A•V^-3/2 左右,随射频功率改变有较小的变化。根据这些实验结果,采取了相关改进措施来改善离子源的引出束性能。     

低能大束斑射频离子源

一、引言 射频离子源素有结构简单。维护运行方便,质子比高等优点;并且造价低,在大规模工业应用上与其他源型相比,具有优越的竞争能力。 目前,仅限于单孔引出,射频离子源最大引出质子流强,均在5mA以下,且没有开发这种离子源型的应用。我们研制的毫安级射频离子源,其特点是低能、大束斑。它除了应用     

射频离子源束流特性分析

介绍了为HL-2A装置设计的引出束功率为1MW的射频离子源研制情况。目前,在测试平台上,该离子源已经成功引出了束能量和束电流分别为35ke V和12.4A、束质子比为79%、脉宽为100ms的氢离子束,达到了其设计束功率的44%。用红外热成像的方法测量了离子束能量密度分布。结果表明,在距离引出系统地电极1.3m处,束密度分布遵循高斯分布。引出束的最佳导流系数为1.689×10–6A?V-3/2左右,随射频功率改变有较小的变化。根据这些实验结果,采取了相关改进措施来改善离子源的引出束性能。     

大面积NBI 射频离子源电气参数设计分析

为探究射频离子源驱动器线圈电气参数对射频放电的影响,主要进行了射频离子源等离子体激发的物理分析,并计算了射频电源的频率选择与线圈放电电流、线圈匝间电压以及放电气压之间的关系,设计了射频离子源驱动器的主要参数。研制的射频离子源驱动器装置,成功获得氢等离子体射频放电。实验结果和理论计算结果符合很好。     

NSCL从ECR离子源向CCF注入的离子束流动力学研究

The Coupled Cyclotron Facility (CCF) has been operating at the NSCL since 2001,providing up to 160MeV/u heavy ion beams for nuclear physics experiments.Recent steps,particularly the improvement of the ECR-to-K500 injection line,were taken to improve the CCF performance.For that purpose an off-line ECR source,ARTEMIS-B,was built and used to investigate the impact on beam brightness under various source operating conditions,different initial focusing systems and current analysis dipole.Beam dynamics simulations including space-charge and 3D electrostatic field effects were performed and beam diagnostics including emittance scanner were used,leading to a better understanding of the CCF beam injection process. New initial electrostatic focusing elements such as a large-bore quadrupole triplet and a quadrupole double- doublet with compensating octupole were tested,and a new beam tuning procedure was established to improve the beam brightness for the CCF.Following these efforts,a significant increase of primary beam power out of the CCF has been achieved.     

射频聚焦离子源熔石英高确定去除特性研究

在离子束抛光工艺过程中,材料确定性去除特性对预测光学元件的各工位材料去除量和驻留时间具有极其重要的作用。采用射频离子源对熔石英光学元件的离子束刻蚀特性进行了研究,利用ZYGO激光干涉仪获得准确的去除函数,系统分析了气体流量、屏栅电压、离子束入射角和工作距离等因素对熔石英去除函数的影响,并分析了各单一工艺因素微小扰动时,材料峰值去除率、半高宽和体积去除率的相对变化率。实验结果表明,相同工作真空条件下,工作气体质量流量的微小变化对去除函数影响极小,在典型的工艺条件下,屏栅电压在±5 V、离子束入射角±1°、工作距离在±0.5 mm范围内变化时,熔石英峰值去除率、体积去除率和峰值半高宽的相对变化均小于5%,去除函数具有较好的确定性和稳定性。     

离子刻蚀用的大面积射频离子束源

离子束技术已广泛应用于电子、材料、光学、医学和生物等多种领域，并取得了可观的技术效果与经济效益，尤其是在光学领域中采用此项技术可制造大刻划面积的全息离子刻蚀光栅，对提高高精度光谱分析仪器的性能具有十分重要的意义。随着技术的发展，对离子束源也提出了更高的要求，诸如：离子束流要求大，要有良好的均匀性，且要有好的离子束的光学品质等。本文介绍的离子束源是由电感耦合等离子体源及其引出系统构成。下面主要介绍电感耦合等离子体源及其引出系统，以及大面积均匀性离子束源的应用前景及其需要解决的关键问题。     

用于中性束注入的大功率射频离子源激励器研制

建立了一个等离子体射频激励器,工作气体为氢气,工作气压为0.3Pa,激励器陶瓷桶直径300mm,工作频率1MHz。实现了RF等离子体激发放电,在输入射频功率16kW条件下,采用朗缪尔探针测得的等离子体密度>10¹⁸m^-3,初步建立了一个RF等离子体源实验平台。     

Argonne国家实验室ECR离子源在固体材料离子束流产生方面的研究进展

Development work with solid materials at the Argonne National Laboratory ECR ion sources has been focused on two areas-introduction of materials with low vapour pressures,and increasing the beam intensities of heavy beams(i.e.-lead and uranium).An induction oven,with a demonstrated operating temperature extending to 2000℃,has been utilized to produce a Ti-50 beam with an intensity of 5.5eμA (12 ).In addition,a refinement of the sputter technique has been employed which has resulted in a 42% improvement in lead beam intensities.Details of the induction oven as well as the refined sputter technique will be presented.     

高频离子源形成的HD+离子束中H3+比例实测研究

HD+在是研究分子离子同位素效应等方面最简单和理想的离子,并且在天体物理等领域有重要应用。但在实验测量其核间距和结合能研究中不可避免会混入H3+从而对实验结果产生影响. 本文在实际测量获取产物各种物理量的基础上,采取对比与分析的反推方法, 将离子源中两种离子的比例实际测量出来, 从而能较为准确地研究HD+的结构和性质. 将实验测量的结果与理论推算进行比较, 得到了相对较好的结果。     

奇异点快速检测在牛奶成分近红外光谱测量中的应用

近红外光谱作为一种依靠模型对物化性质进行分析的技术,对光谱数据的准确性进行快速准确的判断是得到可靠分析结果的前提。但是光谱数据中奇异点的存在会在很大程度上影响多变量校正模型的准确性,从而影响模型的预测效果。文章综合利用半数重采样法(Resampling by Half-Mean,RHM)和最小半球体积法(Smallest Half-Volume,SHV)成功剔除了被测量的牛奶成分近红外光谱中的奇异点,其效果远优于传统的奇异点剔除方法,并且该方法具有简单快速、计算量小、数值稳定等特点,非常适用于在线分析和其他类型的光谱数据中奇异点的检测。     

高频离子源形成的HD~+离子束中H_3~+比例实测研究

HD+在是研究分子离子同位素效应等方面最简单和理想的离子,并且在天体物理等领域有重要应用.但在实验测量其核间距和结合能研究中不可避免会混入H3+从而对实验结果产生影响.本文在实际测量获取产物各种物理量的基础上,采取对比与分析的反推方法,将离子源中两种离子的比例实际测量出来,从而能较为准确地研究HD+的结构和性质.将实验测量的结果与理论推算进行比较,得到了相对较好的结果.     

激光光谱测量

窄线宽频率稳定的激光器与高分辨率激光光谱学K.K.Lee Perkin-Elmer Corporation, 100 Wooster Heights Rd Danbury Connecticur 06810, USA 一种窄线宽稳频激光器对于基础科学研究与应用研究都是十分有用的仪器设备。所谓