Результаты тестирования основного ионного канала модернизированной установки бмм мифи



Скачать 23.93 Kb.
Дата25.04.2016
Размер23.93 Kb.

УДК 533.9(06) Физика плазмы и управляемый термоядерный синтез

Н.В. МАМЕДОВ

Научный руководитель – В.А. КУРНАЕВ, д.ф.-м.н., профессор


Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»
РЕЗУЛЬТАТЫ ТЕСТИРОВАНИЯ ОСНОВНОГО ИОННОГО КАНАЛА МОДЕРНИЗИРОВАННОЙ УСТАНОВКИ
БММ МИФИ

В настоящей работе приведены результаты тестирования основного ионного канала модернизированной установки по исследованию взаимодействия ионов с поверхностью твердого тела. Приведено краткое описание установки «Большой масс-монохроматор МИФИ». Главный ионный канал с диапазоном энергий ионов 1-40 кэВ, позволяет получать ионные пучки с (EM/Z)  4000 кэВ  а.m.u. Что позволяет при работе с ионами водорода средних энергий получить информацию о толщине слоя из атомов, отличающихся по массе от атомов подложки, анализируя спектры энергии протонов, рассеянных от двухслойной (или трехслойной) мишени.
В современных термоядерных установках при взаимодействии плазмы с материалом первой стенки происходит ее разрушение, загрязнение плазмы и захват трития. Исследование элементарных процессов, сопровождающих взаимодействие плазмы с поверхностью, может быть осуществлено на установке БММ МИФИ. Она позволяет проводить эксперименты по облучению твердого тела пучком частиц с выделенными массой и энергией. Кроме того, на этой установке можно реализовывать различные исследовательские методики (такие как спектроскопия рассеяния медленных ионов – LEIS и спектроскопия рассеяния ионов средней энергии – MEIS) , предоставляющие информацию о свойстве поверхности.

Благодаря модернизации вакуумной системы установки с заменой на современные средства откачки и измерения вакуума уровень активных примесей был снижен, как минимум на 3 порядка до 10-8 Па. Это позволяет проводить эксперименты в намного более чистых условиях, чем до реконструкции установки.

Применение новых цифровых блоков питания и разработанных к ним программ управления позволяет также автоматизировать управление ионным пучком. Осуществляется изменение параметров накала катода и разряда, а также управление фокусирующей линзовой системой и системой положения ионного пучка. Все это дает возможность проводить ионно-пучковые эксперименты по заранее разработанным программам облучения.

Полученные характеристики:

- Разрешение системы масс сепарации не меньше RM ≥ 1.3%

- Максимальный ток (на Не+ при энергии 5КэВ) на мишени – I = 0.4мкA, при плотности тока j = 10мкА/cм2.

- Полученное остаточное давление в ионном тракте после длительной откачки (без прогрева) 610-9 Торр

- При работе с гелием основной примесью является водород

С помощью описанной установки можно проводить различные исследования поверхности:

- структурный анализ

- неразрушающий анализ

- компонентный анализ

При этом при использовании LEIS методики мы получим:

- монослойное разрешение,

- чувствительность к первому слою атомов,

-


Рис. 1. Масс-спектр полученного пучка
возможность наблюдение за динамикой описанных параметров.

А при работе с ионами водорода средних энергий возможно получить информацию о толщине слоя из атомов отличающихся по массе от атомов подложки, анализируя спектры энергии протонов, рассеянных от двухслойной (или трехслойной) мишени. Например, анализ энергетических спектров отраженных ионов D+ с первичной энергией 40 кэВ позволяют измерять на вольфрамовой подложке слой углерода толщиной до 0.3 мкм.






База данных защищена авторским правом ©bezogr.ru 2016
обратиться к администрации

    Главная страница