原子力科学・発電技術ジャーナル

低エネルギーイオンビームの加速と減速のためのレンズシステムを使用したイオンビームシミュレーション

アブデルラーマンMM

低エネルギーイオンビームの加速と減速のためのレンズシステムを使用したイオンビームシミュレーション

イオンビーム源への応用を視野に入れ、静電レンズシステムの特性を研究しました。光線は、空間電荷効果を現実的に記述する SIMION シミュレータで追跡されます。レンズシステムの設計は、SIMION コンピュータプログラムを使用して行いました。直径 10 mm、エネルギー 6 keV の一価窒素イオンの平行ビームは、加速/減速レンズシステムに入る前に 150 mm の距離から開始されました。レンズシステムは、空間電荷を含むイオン軌道と含まないイオン軌道を計算する SIMION コンピュータプログラムで取得したシミュレーションデータを使用して最適化されました。このレンズシステムを設計するために、異なるパラメータを持つ 2 電極レンズシステムと 3 電極レンズシステムを研究しました。減速レンズシステムのギャップ幅の関数としてのビームエミッタンスは、下流 200 mm の一価窒素イオン軌道について研究されました。 4 つの電極の異なる電圧による減速電極の減速電圧がビーム放射率に与える影響を、ギャップ幅 3、5、10、15、21 mm で調査しました。減速レンズ システムは、レンズ システムの各電極の電圧を変更して最適化することにより、加速レンズ システムとして使用されました。ビーム放射率とビーム直径は、レンズ システムの出口から 60 mm の距離で計算されました。次の計算は、空間電荷の有無で実行されました。