Published December 2000 | Version v1
Journal article

Efficient method for extracting plasma ions in laser isotope separation systems

  • 1. Inst. Obshchej Fiziki RAN, Moscow (Russian Federation)

Description

One studied the application of the Hall accelerator for ion extraction from partially ionized plasma generated via isotopically selective photoionization of atomic vapors by laser radiation. On the basis of two-liquid magnetic hydrodynamics one studied mechanism of ion acceleration. To prevent cut-off by an ion space charge one uses electron emission. At 25-50 V accelerating voltage and several milli ampere emission current density through square centimeter the ion component is shown to be accelerated within the whole volume of plasma within a few seconds up to ∼ 105 cm/c speed. One took account of the effect of resonant recharging and secondary ionization by electrons on the dynamics of acceleration and on the selectivity loss

Abstract (Russian)

Рассмотрено применение холловского ускорителя для экстракции ионов из частично ионизированной плазмы, полученной с помощью изотопически селективной фотоионизации атомных паров лазерным излучением. С применением двухжидкостной магнитной гидродинамики исследован механизм ускорения ионов. Для предотвращения запирания тока ионным пространственным зарядом используется электронная эмиссия. Показано, что при ускоряющем напряжении 25-50 В и плотности тока эмиссии несколько миллиампер через квадратный сантиметр ионная компонента ускоряется во всем объеме плазмы за несколько микросекунд до скорости ∼ 105 см/с. Учтено влияние резонансной перезарядки и вторичной ионизации электронами на динамику ускорения и потерю селективности

Additional details

Additional titles

Original title (Russian)
Эффективный механизм экстракции ионов из плазмы для систем лазерного разделения изотопов

Publishing Information

Journal Title
Fizika Plazmy
Journal Volume
26
Journal Issue
12
Journal Page Range
p. 1116-1125
ISSN
0367-2921
CODEN
FIPLDK

Optional Information

Notes
9 refs., 8 figs.