Investigation of system for external injection of H⁻ ion beam on cyclotrons

Abstract

The article presents results of experimental studies carried out at an installation (“SVITS”) simulating a system for external injection of H⁻ions with the beam current of up to 2 mA and energy up to 30 keV for cyclotrons. The beam characteristics (current, current density distribution over cross-section, phase diagrams) as well as gas pressure were measured in three points along the beam axis. The influence of the compensation and de-compensation of the beam space charge on the beam dynamics in the plasma produced under beam transportation was studied.

Приводяться результати експериментальних досліджень, виконаних на установці, що моделює систему зовнішньої інжекції Н⁻ зі струмом пучка до 2 мА й енергією до 30 кеВ для циклотрону. Вимір характеристик пучка (струму, розподілу густини струму по перетині, фазових діаграм), а також тиску газу провадиться в трьох точках уздовж осі пучка. Відзначено вплив на динаміку пучка в інжекторі ефекту компенсації власного просторового заряду пучка іонами плазми, що напрацьовується при русі пучка в залишковому газі.

Приводятся результаты экспериментальных исследований, выполненных на установке, моделирующей систему внешней инжекции Н⁻ с током пучка до 2 мА и энергией до 30 кэВ для циклотрона. Измерение характеристик пучка (тока, распределения плотности тока по сечению, фазовых диаграмм), а также давления газа производится в трех точках вдоль оси пучка. Отмечено влияние на динамику пучка в инжекторе эффекта компенсации собственного пространственного заряда пучка ионами плазмы, нарабатываемой при движении пучка в остаточном газе.