عنوان پایان‌نامه
شبیه سازی ستون شتابدهنده و لنز همگرا کننده برای باریکه یونی ۱۰۰کیلو الکترون ولتی
- رشته تحصیلی
- فیزیک-هسته‌ای
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 47889;کتابخانه پردیس علوم شماره ثبت: 4512
- تاریخ دفاع
- ۳۰ بهمن ۱۳۸۹
- دانشجو
- سمیه صبری
- استاد راهنما
- مسعود مهجورشفیعی
- چکیده
- چشمه¬ی یونی نقش مهمی در فیزیک سطح، فیزیک اتمی و مولکولی دارد. انواع مختلفی از چشمه¬های یونی به منظور تولید باریکه¬ی یونی با انرژی¬های مختلف طراحی و ساخته شده¬اند. باریکه¬های یونی تک انرژی می¬توانند به اطلاعات جالب و دقیقی از واکنش موجود بین یون¬ها و هدف منجر گردند. اغلب تجهیزات برخورد یونی نیازمند وجود باریکه¬ی یونی کانونی با ابعاد یک تا دو میلی¬متر می¬باشند. هدف اصلی ما طراحی سیستمی بود که قادر باشد یون¬های با انرژی پایین تولید شده از چشمه¬ی یونی پنینگ را کانونی کرده و شتاب بدهد. در اغلب کارهای اخیر مطالعه¬ی اپتیک ذرات باردار منفی مورد توجه قرار گرفته است. البته شایان ذکر می¬باشد که در مورد یون¬های منفی، مقدار انرژی نهایی ذرات خیلی بالا نمی¬باشد. لذا در این کار ما با یون¬های مثبت سروکار داریم. علاوه بر این، مقدار انرژی نهایی مورد¬نظر ده الی صد کیلو الکترون ولت می¬باشد که نسبتا انرژی بالایی است. در این تحقیق شتاب دادن و کانونی کردن باریکه¬ی هلیم یک بار مثبت توسط سیستم الکترواستاتیک 13 الکترودی انجام می¬گردد. بدین منظور از برنامه¬ی شبیه¬ساز مسیر باریکه¬ی یونی سی¬اس¬تی استفاده شده است. در کارهای قبلی برای حل مسائل اپتیک ذرات باردار، برنامه¬های سیمیون و لنزیس مورد استفاده واقع می¬شدند. ما قبل از انجام شبیه¬سازی مباحثی از اپتیک ذرات باردار را مطالعه و بررسی کردیم. در پایان یک سیستم متشکل از دو بخش طراحی و پیشنهاد گردید. بخش اول به منظور کانونی کردن و شتاب دادن ذرات تا انرژی ده کیلو الکترون ولت می¬باشد. بخش دوم برای کانونی کردن و شتاب دادن ذرات تا مقدار انرژی 100 کیلو الکترون ولت طراحی گردید. کلید واژه: سی¬اس¬تی، سیمیون، لنزیس، کانونی کردن، شتاب گرفتن، سیستم الکترواستاتیک
- Abstract
- Ion sources play an important role in atomic, molecular and surface physics. Differente types of ion source have been designed for producing different ion beam energies. Monoenergetic ion beams can give more precise and interesting information on possible interactions between ions and a target. Most of the ion collision instruments require afocal ion beams of 1-2 mm in diameter. Ion this research, our main goal was todesige a device capable of focusing and accelerating low energy ions delivered by a penning ion source.In most of the recent works, negative ions optics has been studied. In the case of negative ions, the final energy value of the particles is not very high.In this thesis, we have been dealing with positive ions. In addition, the final energy value varies between 10 to 100 keV that is rather high. In this work, focusing and acceleration of a beam ofHe+ beamis performed by a thirteen-element electrostatic lens system. To carry out this, ion tracing simulation program ,CST, has been used. In previous works, SIMION and LENSYS programs were used to solve charged particle optics problems. Prior to the simulations, some theoretical aspects of the charged particle optics was studied.At the end of this work, we haveproposed and designed a system consisting of two subsystems. The first subsystem is meant to focus and to accelerateparticles up to 10keV.The second subsystem is designed to focus and accelerate particles to energies as high as 100 keV. Keywords: Focusing;Acceleration;CST; SIMION; LENSYS;Electrostatic Lens System.
