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离子源

光机电信息 2003年第9期20卷 44-44页

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离子源内电子回旋共振等离子体诊断与分析

高电压技术 2015年第9期41卷 2950-2957页

作者：金逸舟杨涓罗立涛冯冰冰汤明杰西北工业大学航天学院西安710072

电子回旋共振离子推力器（ECRIT）离子源的内部磁场会干扰离子源内等离子体诊断,选择合理的诊断方法需要分析离子源特性,了解磁场对诊断结果的影响。为此,采用朗缪尔（Langmuir）探针诊断了离子源的等离子体信息,根据朗缪尔探针理论得... 详细信息

电子回旋共振离子推力器（ECRIT）离子源的内部磁场会干扰离子源内等离子体诊断,选择合理的诊断方法需要分析离子源特性,了解磁场对诊断结果的影响。为此,采用朗缪尔（Langmuir）探针诊断了离子源的等离子体信息,根据朗缪尔探针理论得到电子温度、电子数密度、离子数密度,根据Druyvesteyn方法得到电子温度、电子数密度。结合实验现象,对比了不同方法所得诊断参数差异,分析了诊断结果的准确性。诊断结果表明：诊断位置到轴线的径向距离〉10 mm后,离子数密度由3.0×1017 m-3增至1.8×1018 m-3,符合离子源的放电原理和实际的放电形貌;不同处理方法所得电子温度、电子数密度接近,电子温度诊断值范围是4~20 e V,电子数密度诊断值范围是（2.0~9.0）×1016 m-3。离子数密度诊断结果较电子数密度诊断结果准确;电子温度较低时,使用积分得到的电子温度更准确;平行于探针的磁场会显著降低诊断得到的电子数密度,探针收集面垂直于磁场可减弱磁场干扰。

关键词：电推进电子回旋共振离子源磁场等离子体诊断离子数密度电子数密度电子温度

微型电子回旋共振离子推力器离子源结构优化实验研究

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物理学报 2015年第21期64卷 319-325页

作者：汤明杰杨涓金逸舟罗立涛冯冰冰西北工业大学航天学院西安710072

微型电子回旋共振(ECR)离子推力器可满足微小航天器空间探测的推进需求.为此,本文开展直径20mm的微型ECR离子源结构优化实验研究.根据放电室内静磁场和ECR谐振区的分布特点,研究不同微波耦合输入位置对离子源性能的影响,结果表明环形天... 详细信息

微型电子回旋共振(ECR)离子推力器可满足微小航天器空间探测的推进需求.为此,本文开展直径20mm的微型ECR离子源结构优化实验研究.根据放电室内静磁场和ECR谐振区的分布特点,研究不同微波耦合输入位置对离子源性能的影响,结果表明环形天线处在高于ECR谐振强度的强磁场区域时,微波与等离子体实现无损耦合,电子共振加热效果显著,引出离子束流较大.根据放电室电磁截止特性,结合微波电场计算,研究放电容积对离子源性能的影响,实验表明过长或过短的腔体长度会导致引出离子束流下降甚至等离子体熄灭.经优化后离子源性能测试表明,在入射微波功率2.1 W、氩气流量14.9μg/s下,可引出离子束流5.4 mA,气体放电损耗和利用率分别为389 W/A和15%.

关键词：微型离子推力器电子回旋共振离子源等离子体

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离子源研究中的光谱诊断

核技术 2006年第2期29卷 108-111页

作者：唐平瀛戴晶怡谈效华向伟石磊中国工程物理研究院电子工程研究所绵阳621900

在离子源研究中,光谱分析作为一种重要的实验手段具有不可替代的优越性和便利性。作为一种非接触式的等离子体诊断手段,光谱分析可以在不影响离子源放电工作状态的前提下,对离子源放电等离子体的有关参数迅速作出测量和判断。本文列举... 详细信息

在离子源研究中,光谱分析作为一种重要的实验手段具有不可替代的优越性和便利性。作为一种非接触式的等离子体诊断手段,光谱分析可以在不影响离子源放电工作状态的前提下,对离子源放电等离子体的有关参数迅速作出测量和判断。本文列举了光谱诊断方法在离子源研究中的几种典型应用。

关键词：离子源等离子体光谱诊断

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离子源引出系统的优化设计

西安交通大学学报 1998年第3期32卷 9-12页

作者：赵玉清余志军西安交通大学

应用鲍威尔法和模拟退火法的组合法，即ＰＳＡＭ，优化了离子源引出系统．该方法由于精选了计算方法和优化算法，因此克服了现有各方法优化自洽解需大量计算机资源的问题，能在微机上实现，是一种比较实用的全局优化算法，可推广应用于... 详细信息

应用鲍威尔法和模拟退火法的组合法，即ＰＳＡＭ，优化了离子源引出系统．该方法由于精选了计算方法和优化算法，因此克服了现有各方法优化自洽解需大量计算机资源的问题，能在微机上实现，是一种比较实用的全局优化算法，可推广应用于其它电磁场逆问题及设备的优化中．

关键词：优化设计引出系统离子源

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采用脉冲电晕放电离子源的离子迁移谱仪

光学精密工程 2013年第12期21卷 3095-3101页

作者：栗大超李国卿檀景辉于海霞徐可欣天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室天津300072

尝试采用脉冲电晕放电作为离子迁移谱仪中的放射性离子源以简化离子迁移谱仪结构。研究了脉冲电晕放电的特性,测量了单次脉冲电晕放电产生的正离子数,以及正离子数与高压脉冲的关系,正离子数与电极间距的关系以及在不同针尖曲率半径下,... 详细信息

尝试采用脉冲电晕放电作为离子迁移谱仪中的放射性离子源以简化离子迁移谱仪结构。研究了脉冲电晕放电的特性,测量了单次脉冲电晕放电产生的正离子数,以及正离子数与高压脉冲的关系,正离子数与电极间距的关系以及在不同针尖曲率半径下,正离子数随高压脉冲的变化。确定脉冲电晕放电离子源的各电极参数后,设计了脉冲电晕放电离子源及相应的离子迁移谱仪主体结构。最后,利用自行设计的离子迁移谱仪,探测了空气中反应物离子H+(H2O)n的迁移谱。结果显示:离子迁移谱的峰值对应时间为47.5ms,峰值半高宽为7.5ms,由此算出离子迁移谱仪的谱分辨率为6.33。实验验证了脉冲电晕放电作为离子迁移谱仪离子源的可行性。由于脉冲电晕放电结构极易采用微机电系统(MEMS)技术实现,其对应的迁移管和传统迁移管相比去除了离子门,简化了离子迁移谱仪的结构。

关键词：离子迁移谱仪离子源脉冲电晕放电微机电系统

第四代ECR(电子回旋共振)离子源高场Nb_(3)Sn磁体1/2长度样机的研制

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Acta Mechanica Sinica 2024年第4期40卷 61-77页

作者：孙良亭吴巍吴北民陈玉泉朱丽欧贤金郑石钧梅恩铭关明智辛灿杰王旭东卢旺任文辉赵红卫 Institute of Modern Physics Chinese Academy of SciencesLanzhou730000China School of Nuclear Science and Technology University of Chinese Academy of SciencesBeijing100049China Advanced Energy Science and Technology Guangdong Laboratory Huizhou516000China

中国科学院近代物理研究所正在研发第四代ECR(电子回旋共振)离子源FECR(first 4th generation ECR ion source).以20 kW/45 GHz微波加热运行为目标,需要研制Nb_(3)Sn超导磁体以实现对所加热等离子体的有效磁场约束.作为首台采用Nb_(3)S... 详细信息

中国科学院近代物理研究所正在研发第四代ECR(电子回旋共振)离子源FECR(first 4th generation ECR ion source).以20 kW/45 GHz微波加热运行为目标,需要研制Nb_(3)Sn超导磁体以实现对所加热等离子体的有效磁场约束.作为首台采用Nb_(3)Sn超导磁体技术的ECR离子源,FECR的主磁场线圈由4套独立的轴向螺线管线圈与1套径向六极线圈所构成,且均采用单股Nb_(3)Sn线绕制而成,这给线圈的加工、冷体装配、磁体的失超保护等环节带来一系列挑战.为使磁体能在高场、高应力作用下安全稳定运行,项目采用基于铝壳体结构与bladder&key的预紧应力控制技术,完成了一套半尺寸冷体样机的研发.该样机已完成4.2 K低温测试.本项研究的核心关键问题与挑战是如何在复杂的高精度机械装配与高电流强磁场励磁过程中实现对易碎Nb_(3)Sn导线的有效保护.本篇文章中,我们将阐述如何设计、研制、装配及测试工作于复杂磁场与应力环境的高性能Nb_(3)Sn六极磁铁.针对于单个六极线圈的测试,我们设计研发了一种称为“Mirror”结构的测试工装.论文中会详细论述基于壳层结构与bladder&key的装配预紧技术在半尺寸样机上的应用效果.同时,论文对在半尺寸样机上观察到的强烈磁通跳跃现象和它对失超探测保护的严峻挑战问题及相关解决或规避方案进行相关论述.

关键词：超导磁体磁通跳跃电子回旋共振绕制测试工装机械装配壳层结构离子源

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860A型高强度溅射离子源的改进

核技术 1993年第3期16卷 142-155页

作者：缴桂跃北京师范大学分析测试中心北京100875

球面电离器的采用使溅射区域缩小到直径～0.75mm;用3根远离溅射区的瓷柱取代原来绝缘阴极的瓷环,可使溅射电压在10kV以内稳定工作。这些改进措施使860A的部分负离子品种的流强提高了近300％,传输效率得以提高,从而为2×1.7MV串列加速器... 详细信息

球面电离器的采用使溅射区域缩小到直径～0.75mm;用3根远离溅射区的瓷柱取代原来绝缘阴极的瓷环,可使溅射电压在10kV以内稳定工作。这些改进措施使860A的部分负离子品种的流强提高了近300％,传输效率得以提高,从而为2×1.7MV串列加速器进行大注量高能离子注入改善了条件。

关键词：溅射离子源电离器束流强度

利用离子风实现后吸式进样与电离集成的离子源

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光学精密工程 2015年第12期23卷 3405-3413页

作者：李华李玉凯郭超群陈耀彬洪夏蕾李智江肖文香陈真诚桂林电子科技大学生命与环境科学学院广西桂林541004 广西信息科学实验中心广西桂林541004

针对现用离子源工作时需外接庞大复杂的供气装置,不利于便携的不足,提出了一种基于离子风的敞开式离子源和微型气泵集成系统。设计了一种新型阵列式针-柱放电电极结构,其可以在大气压下实现敞开式离子源和微型气泵双重功能。选用0^-20 0... 详细信息

针对现用离子源工作时需外接庞大复杂的供气装置,不利于便携的不足,提出了一种基于离子风的敞开式离子源和微型气泵集成系统。设计了一种新型阵列式针-柱放电电极结构,其可以在大气压下实现敞开式离子源和微型气泵双重功能。选用0^-20 000V的负直流高压供电电源,10mm的针-柱间距,分别对单排针-单柱,单排针-双柱,双排针-双柱3种放电电极结构进行电晕放电,并采用testo 405-V1风速计进行风速测量。结果表明,双排针-双柱产生的风速最大。采用COMSOL多物理场仿真软件对3种电极结构进行离子风仿真,并与实验结果对比,结果吻合良好。以双排针-双柱电极结构进行了离子源和微型气泵集成系统实验。结果显示:该结构放电产生的离子风最大为2.11m/s,可以将装置后端处的乙酸样品吸入;电离产生的最大电流信号为-10nA左右,表明该装置实现了电离功能。本文所设计的离子源和微型气泵集成系统,实现了后吸式进样并电离,省去了庞大复杂的供气装置,有望应用于便携式分析仪器中。

关键词：离子源微型气泵离子风后吸式进样电离