Поиск :
Личный кабинет :
Электронный каталог: Turek, M. - Ionization Efficiency in a Hot Flat Disc-Shaped Cavity
Turek, M. - Ionization Efficiency in a Hot Flat Disc-Shaped Cavity
Статья
Автор: Turek, M.
Приборы и методы измерений: Ionization Efficiency in a Hot Flat Disc-Shaped Cavity
Эффективность ионизации в горячей плоской дискообразной полости
б.г.
ISBN отсутствует
Автор: Turek, M.
Приборы и методы измерений: Ionization Efficiency in a Hot Flat Disc-Shaped Cavity
Эффективность ионизации в горячей плоской дискообразной полости
б.г.
ISBN отсутствует
Статья
Turek, M.
Ionization Efficiency in a Hot Flat Disc-Shaped Cavity = Эффективность ионизации в горячей плоской дискообразной полости / M. Turek. – DOI 10.21122/2220-9506-2020-11-2-132-139 // Приборы и методы измерений / гл. ред. Олег Константинович Гусев; учредитель Белорусский национальный технический университет (Минск). – 2020. – Т.11 №2. – P. 132-139. – Режим доступа : https://rep.bntu.by/handle/data/75226. – На англ. яз.
Hot cavity ion sources of different kinds are widely used in nuclear and mass spectroscopy, especially in on-line isotope separation devices attracting attention of scientists and engineers looking for high ionization efficiency, robustness and beam purity. In the paper a new type of hot ionizer cavity is proposed: namely cavity having the shape of a flat disc, which may be especially suitable for short-lived nuclides to be ionized. A numerical model of the ion source is presented in the paper. The particle tracking code takes into account ionization at hot surfaces and enables modeling of both flat disc cavity and standard elongated cavity ionizers. The code enables calculation of total ionization efficiency and is suitable for stable and long-lived nuclides. Influence of the flat disc cavity geometry (thickness and radius) and its temperature on total ionization efficiency was considered – it was shown that the efficiency increases with cavity radius due to the growing number of particle-wall collisions. This effect may be important in the case of the hard-to-ionize nuclides. The optimal ionizer geometry is characterized by 90 % efficiency, even for substances with rather low ionization coefficient (of order 0.05). The role played by the size of the extraction opening is explained – it is demonstrated that the ionization efficiency increases due to the opening radius reduction. It is also proven that extraction voltage of 1–2 kV is sufficient to maintain optimal ionizer efficiency.
Ионизаторы с горячей полостью различного типа находят широкое применение в атомной и масс-спектроскопии, в частности, в устройствах для разделения изотопов в режиме онлайн, представляют большой интерес для учёных и инженеров вследствие высокой эффективности ионизации, надёжности и чистоты луча. В работе предложен новый тип горячей ионизационной полости, а именно полости в форме плоского диска, особенно эффективной для ионизации короткоживущих нуклидов. Представлена численная модель ионного источника. Модель отслеживания частиц учитывает ионизацию на горячих поверхностях и позволяет моделировать как полость плоского диска, так и стандартные ионизаторы с удлинённой полостью. Модель позволяет выполнять расчёт общей эффективности ионизации и применима к стабильным и долгоживущим нуклидам. Рассмотрено влияние геометрии полости плоского диска (толщина и радиус) и его температуры на общую эффективность ионизации – показано, что эффективность увеличивается с радиусом полости из-за растущего числа столкновений частиц со стенками. Данный эффект может оказаться важен для трудноионизируемых нуклидов. Оптимальная геометрия ионизатора характеризуется эффективностью 90 % даже для трудноионизируемых веществ с коэффициентом ионизации порядка 0,05. Объясняется роль, которую играет размер экстракционного отверстия – показано, что эффективность ионизации увеличивается из-за уменьшения радиуса отверстия. Также доказано, что выходное напряжение 1–2 кВ достаточно для поддержания оптимальной эффективности.
544.431.143
общий = БД Техника
общий = ИОНИЗАЦИЯ
общий = ИОНИЗАТОРЫ
общий = АТОМНАЯ СПЕКТРОСКОПИЯ
общий = МАСС-СПЕКТРОСКОПИЯ
общий = ИЗОТОПНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
Turek, M.
Ionization Efficiency in a Hot Flat Disc-Shaped Cavity = Эффективность ионизации в горячей плоской дискообразной полости / M. Turek. – DOI 10.21122/2220-9506-2020-11-2-132-139 // Приборы и методы измерений / гл. ред. Олег Константинович Гусев; учредитель Белорусский национальный технический университет (Минск). – 2020. – Т.11 №2. – P. 132-139. – Режим доступа : https://rep.bntu.by/handle/data/75226. – На англ. яз.
Hot cavity ion sources of different kinds are widely used in nuclear and mass spectroscopy, especially in on-line isotope separation devices attracting attention of scientists and engineers looking for high ionization efficiency, robustness and beam purity. In the paper a new type of hot ionizer cavity is proposed: namely cavity having the shape of a flat disc, which may be especially suitable for short-lived nuclides to be ionized. A numerical model of the ion source is presented in the paper. The particle tracking code takes into account ionization at hot surfaces and enables modeling of both flat disc cavity and standard elongated cavity ionizers. The code enables calculation of total ionization efficiency and is suitable for stable and long-lived nuclides. Influence of the flat disc cavity geometry (thickness and radius) and its temperature on total ionization efficiency was considered – it was shown that the efficiency increases with cavity radius due to the growing number of particle-wall collisions. This effect may be important in the case of the hard-to-ionize nuclides. The optimal ionizer geometry is characterized by 90 % efficiency, even for substances with rather low ionization coefficient (of order 0.05). The role played by the size of the extraction opening is explained – it is demonstrated that the ionization efficiency increases due to the opening radius reduction. It is also proven that extraction voltage of 1–2 kV is sufficient to maintain optimal ionizer efficiency.
Ионизаторы с горячей полостью различного типа находят широкое применение в атомной и масс-спектроскопии, в частности, в устройствах для разделения изотопов в режиме онлайн, представляют большой интерес для учёных и инженеров вследствие высокой эффективности ионизации, надёжности и чистоты луча. В работе предложен новый тип горячей ионизационной полости, а именно полости в форме плоского диска, особенно эффективной для ионизации короткоживущих нуклидов. Представлена численная модель ионного источника. Модель отслеживания частиц учитывает ионизацию на горячих поверхностях и позволяет моделировать как полость плоского диска, так и стандартные ионизаторы с удлинённой полостью. Модель позволяет выполнять расчёт общей эффективности ионизации и применима к стабильным и долгоживущим нуклидам. Рассмотрено влияние геометрии полости плоского диска (толщина и радиус) и его температуры на общую эффективность ионизации – показано, что эффективность увеличивается с радиусом полости из-за растущего числа столкновений частиц со стенками. Данный эффект может оказаться важен для трудноионизируемых нуклидов. Оптимальная геометрия ионизатора характеризуется эффективностью 90 % даже для трудноионизируемых веществ с коэффициентом ионизации порядка 0,05. Объясняется роль, которую играет размер экстракционного отверстия – показано, что эффективность ионизации увеличивается из-за уменьшения радиуса отверстия. Также доказано, что выходное напряжение 1–2 кВ достаточно для поддержания оптимальной эффективности.
544.431.143
общий = БД Техника
общий = ИОНИЗАЦИЯ
общий = ИОНИЗАТОРЫ
общий = АТОМНАЯ СПЕКТРОСКОПИЯ
общий = МАСС-СПЕКТРОСКОПИЯ
общий = ИЗОТОПНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ