Эффективный газовый ионный источник с объемным зарядом

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Характеристики ионного источника с газовым наполнением и инжекцией электронов были изучены в рамках разработки генератора ионов изомерного состояния 229mTh. Проведены расчеты распределения электрического потенциала и плотности электронов в среде гелия. Измерена эффективность эвакуации ионов. Созданная методика отличается высокими эффективностью и быстродействием в сочетании с возможностью формирования интенсивного пучка ионов продуктов радиоактивного распада и ядерных реакций.

Full Text

Restricted Access

About the authors

Ю. И. Гусев

Петербургский институт ядерной физики им. Б. П. Константинова Национального исследовательского центра “Курчатовский институт”

Email: popov_av@pnpi.nrcki.ru
Russian Federation, 188300, Гатчина, Ленинградская обл., мкр. Орлова роща, 1

Ю. В. Нечипоренко

Петербургский институт ядерной физики им. Б. П. Константинова Национального исследовательского центра “Курчатовский институт”

Email: popov_av@pnpi.nrcki.ru
Russian Federation, 188300, Гатчина, Ленинградская обл., мкр. Орлова роща, 1

Ю. Н. Новиков

Петербургский институт ядерной физики им. Б. П. Константинова Национального исследовательского центра “Курчатовский институт”

Email: popov_av@pnpi.nrcki.ru
Russian Federation, 188300, Гатчина, Ленинградская обл., мкр. Орлова роща, 1

А. В. Попов

Петербургский институт ядерной физики им. Б. П. Константинова Национального исследовательского центра “Курчатовский институт”

Author for correspondence.
Email: popov_av@pnpi.nrcki.ru
Russian Federation, 188300, Гатчина, Ленинградская обл., мкр. Орлова роща, 1

Д. Е. Соснов

Петербургский институт ядерной физики им. Б. П. Константинова Национального исследовательского центра “Курчатовский институт”

Email: popov_av@pnpi.nrcki.ru
Russian Federation, 188300, Гатчина, Ленинградская обл., мкр. Орлова роща, 1

References

  1. Moore I.D., Dendooven P., Arje J. // Hyperfine Interact. 2014. V. 223. P. 17. https://doi.org/10.1007/s10751-013-0871-0
  2. Tordoff B., Eronen T., Elomaa V.V., Gulick S., Hager U., Karvonen P., Kessler T., Lee J., Moore I., Popov A., Rahaman S., Rinta-Antila S., Sonoda T., Aysto J. // Nucl. Instr. Meth. Phys Res. 2006. V. 252. P. 347. https://doi.org/10.1016/j.nimb.2006.08.015
  3. Beraud R., Canchel G., Emsallem A., Dendooven P., Huikari J., Huang W., Wang Y., Perajarvi K., Rinta-Antila S., Jokinen A., Kolhinen V.S., Niemenen A., Penttila H., Szeripo J., Aysto J., Bruyneel B., Popov A. // Hyperfine Interactions. 2001. V. 132. P. 485. https://doi.org/10.1023/A:1011979029056
  4. Takamine A., Wada M., Ishida Y., Nakamura T., Okada K., Yamazaki Y., Kambara T., Kanai Y., Kojima T.M., Nakai Y., Oshima N., Yoshida A., Kubo T., Ohtani S., Noda K., Katayama I., Hostain P., Varentsov V., Wollnik H. // Rev. Sci. Instr. 2005. V. 76. P. 103503. https://doi.org/10.1063/1.2090290
  5. Ringle R., Bollen G., Lund K., Nicoloff C., Schwarz S., Sumithrarachchi C.S., Villari A.C.C. // Nucl. Instr. Meth. Phys Res. 2021. V. 496. P. 61. https://doi.org/10.1016/j.nimb.2021.03.020
  6. Peik E., Tamm Chr. // Europhys. Lett. 2003. V. 61. P. 181. https://doi.org/10.1209/epl/i2003-00210-x
  7. Karpeshin F.F., Trzhaskovskaya M.B. // Nucl. Phys. A. 2018. V 969. P. 173. https://doi.org/10.1016/j.nuclphysa.2017.10.003
  8. Карпешин Ф.Ф. // ЭЧАЯ. 2006. Т. 37. № 2. С. 522
  9. Витушкин Л.Ф., Гусев Ю.И., Карпешин Ф.Ф., Новиков Ю.Н., Орлов О., Охапкин М.В., Попов А.В., Тржасковская М.Б. // Законодательная и прикладная метрология. 2022. № 3(177). С. 9.
  10. Sonnenschein V., Moore I.D., Raeder S., Hakimi A., Popov A., Wendt K. // Eur. Phys. J. A. 2012. V. 48(4). P. 52. https://doi.org/10.1140/epja/i2012-12052-3
  11. Von der Wense L., Seiferle B., Laatiaoui M., Neumayr J.B., Maier H.-J., Wirth H.-F., Mokry C., Runke J., Eberhardt K., Düllmann C.E., Trautmann N.G., Thirolf P.G. // Nature. 2016. V. 47. P. 533. https://doi.org/10.1038/nature17669
  12. Von der Wense L., Seiferle B. // Eur. Phys. J. 2020. V. 56. P. 277. https://doi.org/10.1140/epja/s10050-020-00263-0
  13. Karpeshin F.F., Trzhaskovskaya M.B. // Nucl. Phys. 2021. V. 1010. P. 122173. https://doi.org/10.1016/j.nuclphysa.2021.122173
  14. Moore I.D., Kessler T., Sonoda T., Kudryavstev Y., Perajarvi K., Popov A., Wendt K.D.A., Aysto J. // Nucl. Instr. Meth. Phys. Res. B. 2010. V. 268(6). Р. 657. https://doi.org/10.1016/j.nimb.2009.12.001
  15. Попов А.В. Свидетельство о гос. регистрации программ 2018617922. 2018.
  16. Гусев Ю.И., Новиков Ю.Н., Попов А.В., Тихонов В.И. // Изв. РАН. серия физическая. 2016. Т. 80(8). С. 962. https://doi.org/10.7868/S0367676516080184
  17. Huikari J., Dendooven P., Jokinen A., Nieminen A., Penttila H., Perajarvi K., Popov A., Rinta-Antila S., Aysto J. // Nucl. Instr. Meth. Phys. Res. B. 2004. V. 222(3-4). Р. 632. https://doi.org/10.1016/j.nimb.2004.04.164

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Ion source coupled with the ion beam formation circuit: 1 – foils with 233U in a gas cell, 2 – electron emitter, 3 – cathode, 4 – additional electrode, 5 – ceramic insulators, 6 – gas cell, 7 – transport electrodes with static potential, 8 – electrodes with radio-frequency quadrupole potential.

Download (190KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Potential distribution inside the ion source calculated for different emitter currents at a pressure of 50 Torr. The numbers show the potential values ​​for equipotential lines.

Download (104KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Electric field strength (a) and electron density (b) inside the ion source at a pressure of 25 Torr and an emitter current of 1 μA. The solid line is the distribution at zero potential on the foils with deposited uranium. The dashed line is the potential applied to the foils, increasing from 0 to 20 V with distance from the cathode. The abscissa axis indicates the distance to the cathode.

Download (108KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. Evacuation efficiency of 219Rn ions at a cathode voltage of -20 V for different values ​​of emitter current and helium pressure.

Download (110KB)
Indexing metadata
6. Fig. 5. Dependences of the number of 39K ions, the count of 129Xe ions and alpha particles from the decay of 215Po on the voltage at the cell cathode. The data were obtained at a pressure of 50 Torr.

Download (84KB)
Indexing metadata
7. Fig. 6. Ion counting rate measured at different cathode potentials and constant emitter temperature.

Download (178KB)
Indexing metadata
8. Fig. 7. Ratio of counting rates of doubly and singly charged 229Th ions depending on the emitter current.

Download (84KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».