Дуоплазматрон
Дуоплазматрон — источник как отрицательных, так и положительных ионов, в том числе многозарядных, плазменного типа[1][2].
Принцип работы
[править | править код]
Дуоплазматрон использует тлеющий разряд для создания плазмы. Основные элементы: горячий катод, анод с отверстием для вытягивания ионов и промежуточный конический электрод. Газ ионизуется электронами, эмитируемыми с катода, в то время как промежуточный электрод создаёт сгущение плазмы вблизи анода. Дуоплазматрон отличается от уноплазматрона наличием продольного магнитного поля в плазменной камере, что удерживает электроны и дополнительно повышает плотность плазмы. Своим названием дуоплазматрон обязан двум областям плазмы с разной плотностью, при катоде и при аноде.
История
[править | править код]Впервые плазматрон был предложен в 1948 году Манфредом фон Арденне, работавшим в то время в СССР. Оптимизированная конструкция, уже дуоплазматрона, предложена им же в 1956 году, после возвращения в ГДР[3]. В дальнейшем дуоплазматроны развивали Р. Демирханов, H. Frohlich, J. Kistemaker[1].
Применение
[править | править код]Дуоплазматроны широко используются в ускорительной технике для создания интенсивных пучков ионов, которые можно получать из газов. Это, например, пучки протонов, отрицательных ионов водорода H−, ионов гелия, аргона, ксенона, криптона, ртути, и других[4]. Так, на протяжении более 30 лет ускорительный комплекс ЦЕРН обеспечивался протонными пучками линейным ускорителем LINAC2 (остановлен в 2018 году), источником к которому был дуоплазматрон с импульсом до 200 мА и длительностью 180 мкс[5].
См. также
[править | править код]Примечания
[править | править код]- ↑ 1 2 Handbook of Ion Sources Архивная копия от 26 августа 2023 на Wayback Machine, Bernhard Wolf, 1995.
- ↑ Ion sources for high-power hadron accelerators, Proceedings CERN Accelerator School "High Power Hadron Machines", Bilbao, Spain (2011), CERN-2013-001, p.369.
- ↑ M. von Ardenne, Tabelen der Elektronenphysik Ionenphysik und Ubermikroskopie, Deutscher Verlag der Wissenschaften, Berlin, 1956.
- ↑ Duoplasmatron Ion Sources Архивная копия от 15 июня 2018 на Wayback Machine, J. Illgen, R. Kirchner, J. Schulte, IEEE Transactions on Nuclear Science, Volume:19, Issue:2, April 1972, p.35.
- ↑ CERN hadron sources: status and innovation overview Архивная копия от 26 августа 2023 на Wayback Machine, F. Wenander, Journal of Physics: Conference Series 2244 (2022) 012010.