双等离子体离子源的工作特性

Abstract

针对双等离子体离子源受气压、磁场强度和放电电流影响，产生的 O -离子束亮度不稳定的问题，设计和 搭建了一套用于测试离子束亮度的离子光学系统，以 SHRIMP II 上的双等离子体离子源为对象，通过实验和仿真 模拟分别研究了气压、磁场强度和放电电流对 O -离子束亮度的影响规律。结果表明：该离子源能够稳定工作在放 电电流大于 50mA，气压为 110~170mTorr 的条件下；当气压为 140mTorr，放电电流为 200mA，磁场强度为 0.25T 时，获得的 O -离子束亮度能够达到 52.4A/cm2·sr。合理控制离子源工作参数，可以增大 O -离子束亮度，提高二次 离子质谱的横向分辨率和灵敏度。