Геликонный источник ионов в режиме высокой плотности плазмы

Abstract

Проведены исследования геликонного источника водородной/гелиевой/аргоновой плазмы для ионно-пучковых приложений. Для создания продольного магнитного поля в геликонном источнике применена компактная магнитная система с постоянными магнитами (NdFeB) и ферритами кольцевой формы. Измеренные плотности плазмы составляли величину 0.9*10¹³ см⁻³ (для аргона), 2.5*10¹² см⁻³ (для гелия) и 6*10¹¹ см⁻³ (для водорода) при рабочем давлении газа в источнике <10 мТорр и вводимой в плазму ВЧ-мощности <350 Вт (fВЧ=27.12 МГц). Плотность ионного тока составляла величину ~ 100 мА/см² при диаметре эмиссионного отверстия 0.6 мм. Измерения плотности плазмы производились с помощью СВЧ-интерферометра.

We are testing a high-plasma-density Helicon Source for ion beam application. Experiments were performed with a hydrogen-, helium- and argon gas. The source has been diagnosed by a microwave interferometer. Measured plasma densities in the vicinity antenna of up to 9.0⋅10¹³ cm⁻³ (for argon), 2.4⋅10¹² cm⁻³ (for helium), and 6.5⋅10¹¹ cm⁻³ (for hydrogen) were obtained for working gas pressure of <10 mTorr and RF power <350 W (fRF=27.12 MHz). The ion current density was ~100 mA/cm²

Проведені дослідження геліконного джерела водневої /гелійової/ аргонової плазми для іонно-пучкових застосувань. Для створення подовжнього магнітного поля в геліконному джерелі застосована компактна магнітна система зі сталими магнітами (NdFeB) і феритами кільцевої форми. Виміряні густини плазми були 0.9*10¹³ см⁻³ (для аргону), 2.5*10¹² см⁻³ (для гелію) і 6*10¹¹ см⁻³ (для водню) при робочому тиску газу у джерелі