KAHVELab kalıcı mıknatıslı mikrodalga deşarj iyon kaynağı

Boğaziçi Üniversitesi Kandilli Dedektör, Hızlandırıcı ve Enstrümantasyon Laboratuvarı'nda (KAHVELab) yeni bir Kalıcı Mıknatıslı Mikrodalga Deşarj İyon Kaynağı (PM-MDIS) tasarlanmış ve üretilmiştir. PM-MDIS tasarımı, sabit mıknatıslarla çevrili bir plazma odası, plazmayı sürdürmek için bir hidrojen gazı kaynağı, gücü plazma odasına aktarmak için kullanılan dalga kılavuzu sistemi, odadan iyonları çıkarmak için kullanılan çift elektrotlu bir sökme sistemi ve demet akımını ölçmek için bir Faraday kabı içerir. Amaç, 2.45 GHz mikrodalga kaynağı kullanılarak üretilen termal hidrojen plazmasından iyonları çekmektir. Plazma ortamından iyonları çıkarmak için, plazma odası boyunca Elektron Siklotron Rezonans (ECR) koşulunu sağlayacak, 875G'yi aşan bir manyetik alan uygulanmalıdır. Plazma odası yüksek voltaj altında çalıştırılacağından, bu çalışmada gösterilen kalıcı mıknatıs konfigürasyonu kullanılarak daha yüksek sistem kararlılığı sağlanabilir. Kurulan sistemin tasarlanan manyetik alan profiline dayalı olarak, çift elektrotlu iyon sökme sistemi de IBSIMU entegre edilmiş DemirciPro yazılımı kullanılarak tasarlanmış ve proton demetini plazma odasından demet hattına iletmek üzere üretilmiştir. Manyetik alan profilinin belirlenmesi, vakum, yüksek voltaj ve demet testleri, demet hattının geri kalanıyla entegrasyonundan önce tamamlanmıştır. Son olarak, iletilen proton demetinin mevcut Düşük Enerjili Demet Taşıma (LEBT) hattı üzerinde nasıl davrandığı incelenmiş ve LEBT hattı konfigürasyonu buna göre optimize edilmiştir. Ek olarak, protonların yanı sıra, LEBT demet optiklerini optimize etmek için PM-MDIS'ten H2+ ve H3+ iyonlarının hareketleri de incelenmiştir. Bu çalışma sonucunda, PM-MDIS proton demet hattı ile entegre edilmiş ve 20 kV ve 0.01 sccm gaz akışında gerçekleştirilen deneylerde 0.38 mA ortalama demet akımı Faraday kabı ile ölçülmüştür.