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NEC 9SDH-2 3 MV 串級靜電加速器 |
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中央研究院物理研究所的 NEC 9SDH-2 3 MV 串級靜電加速器其構造如圖所示,其中各組件的功能茲簡述如下: 離子源: 中央研究院物理所的 9SDH-2 串級靜電加速器具有兩個負離子源,一為 SNICS(Source of Negative Ion by Cesium Sputtering,簡稱 SNICS)離子源:採用固體材料為陰極,可產生多種不同的陰離子(其適用的元素範圍自氫至金);另一為 Alphatross(charge exchange RF ion source,簡稱 Alphatross)離子源:採用氣體材料為陰極,以產生氦三與氦四的陰離子為主。
加速器本體: 9SDH-2 串級靜電加速器係為美國 NEC 公司所設計製造的加速器,其係利用靜電場來加速帶電粒子,最高終端電壓為 3 MV。離子源所產生的射束,經由偏轉磁鐵偏折後,到達高電壓端處,藉由位於該處的電荷剝離器剝掉離子上的電子,而使該離子由帶負電的陰離子變成帶正電的陽離子,而該等陽離子再經由高壓端向另一端加速,而成高速陽離子射束。加速管本體與高壓端通常置於一高壓鋼筒內,筒內充以高壓絕緣氣體(六氟化硫,SF6)。高壓端內的電荷剝離裝置具有碳膜及氮氣兩種型式,其用以將陰離子轉變為陽離子。 加速器本體的真空度的都維持在 10-7 ~ 10-8 torr 之間,而裝置量測系統的靶室則維持在 ~ 10-7 torr。在此高真空度之下,帶電粒子幾乎不會與氣體分子碰撞,而能順利在電場中運動。 離子的種類可以利用加速器的偏轉磁鐵來篩選,而離子的質量與磁力的關係可以由下式表示:
其中
通過 90o 磁鐵後的入射離子束,再經由分析磁鐵將離子束引入 0o 射束線,並利用四極磁鐵(quadrupole)來進行離子束聚焦的動作,同時,使用位於四極磁鐵後的狹縫來校準與限制入射的離子束電流強度,使離子束能直接進入偵檢系統內,以便進行實驗的量測工作。 |