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微型电子回旋共振离子源的全局模型
文献摘要：
微型电子回旋共振(electron cyclotron resonance,ECR)离子源在紧凑型离子注入机、小型中子管、微型离子推进器等领域有着十分广泛的应用.为了深入认识微型ECR离子源的工作机理,本文以北京大学自主研制的一款微型氘离子源作为研究对象,以氢气和氘气放电形成的等离子体为例,发展了一种基于粒子平衡方程的全局模型.研究结果表明,该离子源束流成分与离子源的运行气压和微波功率有着很强的依赖关系.对于氢气放电等离子体,微波功率低于100 W时,离子源可以分别在低气压和高气压情况下获得离子比超过50％的H2+离子束和H3+离子束;当微波功率高于100 W时,可以在很宽的运行气压范围内,获得质子比超过50％的束流.因此,提高微波功率是提高微型离子源质子比的关键.对于氘气放电等离子体,3种离子比例对运行气压和微波功率的依赖关系与氢气放电等离子体的规律基本一致.但是在相同的运行条件下,D+比例比H+比例高10％—25％.也就是说,在微型氘离子源的测试和优化过程中,可以利用氢气代替氘气进行实验,并将质子比测量结果作为相同条件下氘离子比例的下限.
文献关键词：
电子回旋共振离子源;等离子体模拟;离子比;中子源
中图分类号：
作者姓名：
武文斌;彭士香;张艾霖;周海京;马腾昊;蒋耀湘;李凯;崔步坚;郭之虞;陈佳洱
作者机构：
北京应用物理与计算数学研究所, 北京 100094;北京大学物理学院, 核物理与核技术国家重点实验室, 北京 100871;中国科学技术大学近代物理系, 合肥 230026
文献出处：
引用格式：
[1]武文斌;彭士香;张艾霖;周海京;马腾昊;蒋耀湘;李凯;崔步坚;郭之虞;陈佳洱-.微型电子回旋共振离子源的全局模型)[J].物理学报,2022(14):326-337
A类：
电子回旋共振离子源,H3+,等离子体模拟
B类：
全局模型,electron,cyclotron,resonance,ECR,紧凑型,离子注入机,中子管,离子推进器,工作机理,自主研制,氢气,氘气,平衡方程,束流,行气,微波功率,依赖关系,放电等离子体,低气压,高气压,H2+,离子束,质子,离子比例,运行条件,D+,H+,也就是说,用氢,比测,下限,中子源
AB值：
0.292453
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