Investigation of gas discharge ion sources for on-line mass separation
Description
The development of efficient gas discharge ion sources with axial beam extraction for on-line mass separation is described. The aim of the investigation was to increase the ion source temperature, the lifetime and the ionisation yield in comparison to present low-pressure are discharge ion sources and to reduce the ion current density from usually 1 to 100 mA/cm3. In all ion sources the pressure range below the minimal ignition pressure of the arc discharge was investigated. As a result an ion source was developed which works at small changes in geometry and in electric device of a Nielsen source with high ionization yield (up to 50% for xenon) stabil and without ignition difficulties up to 10-5 Torr. At a typical pressure of 3 x 10-5 Torr ion current and ion current density are about 1 μA and 0.1 mA/cm3 respectively besides high yield and a great emission aperture (diameter 1.2 mm). (orig.)
Availability note (English)
MF available from INIS under the Report Number.Abstract (German)
In dieser Arbeit wird die Entwicklung von leistungsfaehigen Gasentladungs-Ionenquellen mit axialer Strahlenextraktion fuer die On-line-Massentrennung beschrieben. Ziel der Untersuchungen war, im Vergleich zu den bisher eingesetzten Niederdruck-Bogenentladungs-Ionenquelle die Ionenquellen-Temperatur, Lebensdauer und die Ionisationsausbeute zu erhoehen und die Ionenstromdichten von ueblicherweise 1 bis 100 mA/cm2 erheblich zu senken. In allen Ionenquellen wurde der Druckbereich unterhalb des minimalen Zuenddrucks der Bogenentladung untersucht. Als Ergebnis wurde eine Ionenquelle entwickelt, die bei geringfuegiger Abaenderung der Geometrie und elektrischen Schaltung einer Nielsenquelle mit hoher Ionisationsausbeute (bis zu 50% fuer Xenon) bis zu 10-5 Torr stabil und ohne Zuendschwierigkeiten arbeitet. Bei einem typischen Betriebsdruck von 3 x 10-5 Torr liegen Ionenstrom und Ionenstromdichte bei 1 μA bzw. 0,1 mA/cm2. trotz hoher Ausbeute und einer vergleichsweise grossen Emissionsoeffnung (Durchmesser 1,2 mm). (orig.)
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Additional details
Additional titles
- Original title (German)
- Untersuchung von Gasentladungs-Ionenquellen fuer die On-line-Massentrennung
Publishing Information
- Imprint Pagination
- 88 p.
- Report number
- GSI-P--1-76
INIS
- Country of Publication
- Germany
- Country of Input or Organization
- Germany
- INIS RN
- 7260804
- Subject category
- S43: PARTICLE ACCELERATORS;
- Descriptors DEI
- BEAM EXTRACTION; ELECTRIC DISCHARGES; HEAVY IONS; ION BEAMS; ION SOURCES; MASS SPECTRA; MASS SPECTROSCOPY; PRESSURE DEPENDENCE
- Descriptors DEC
- BEAMS; CHARGED PARTICLES; IONS; SPECTRA; SPECTROSCOPY
Optional Information
- Notes
- 28 figs.; 10 tabs.; 63 refs.