npeЯдерная физика и инжинирингNuclear Physics and Engineering2079-56292079-5637МИФИ10.56304/S2079562922010043npe-28Research ArticleУскорители заряженных частиц для ядерных технологийCharged Particles Accelerators for Nuclear TechnologiesМАГНИТНАЯ СИСТЕМА С ИЗМЕНЯЕМЫМИ ХАРАКТЕРИСТИКАМИ ДЛЯ ИОННОГО ИСТОЧНИКА НА ЭЛЕКТРОННО-ЦИКЛОТРОННОМ РЕЗОНАНСЕ С РАБОЧЕЙ ЧАСТОТОЙ 2.45 ГГцMagnetic System with Adjustable Characteristics for Electron Cyclotron Resonance Ion Source with Operating Frequency of 2.45 GHzАртамоновК. Г.ArtamonovK. G.ДмитриевМ. С.DmitriyevM. S.msdmitriyev@mephi.ruЖигайловаМ. И.ZhigailovaM. I.Национальный исследовательский ядерный университет “МИФИ”, Москва, 115409 РоссияРоссияNational Research Nuclear University MEPhI (Moscow Engineering Physics Institute), Moscow, 115409 RussiaRussian Federation202224102023132164169Copyright © Артамонов К.Г., Дмитриев М.С., Жигайлова М.И., 20232023Артамонов К.Г., Дмитриев М.С., Жигайлова М.И.Artamonov K.G., Dmitriyev M.S., Zhigailova M.I.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://npe.elpub.ru/jour/article/view/28

В работе представлено описание магнитной системы разрабатываемого ионного источника на электронно-циклотронном резонансе с рабочей частотой 2.45 ГГц для получения протонов и двухзарядных ионов гелия. Приведены результаты численного моделирования магнитной системы ЭЦР источника на постоянных магнитах. Представлена конфигурация с возможностью перемещения кольцевых магнитов области инжекции и экстракции для настройки распределения магнитного поля, в частности максимальных значений Binj и Bext на оси плазменной камеры, а также возможностью перемещения брусков секступольного магнита в радиальном направлении для настройки магнитного поля Brad на границе камеры. Для получения профиля магнитного поля, соответствующего режиму микроволнового источника, рассмотрена конструкция магнитной системы с использованием дополнительных соленоидов, обеспечивающих подстройку значений Binj и Bext в требуемых пределах, а также регулировку минимума магнитного поля Bmin на оси камеры при неизменном положении всех кольцевых магнитов.

This paper presents a description of the magnetic system of the developed electron cyclotron resonance (ECR) ion source with an operating frequency of 2.45 GHz for producing protons and doubly charged helium ions. The results of numerical simulations of the magnetic system of the ECR source built on permanent magnets are presented. A configuration with the possibility of moving the ring magnets of the injection and extraction area to adjust the magnetic field distribution, in particular, the maximum values of Binj and Bext at the plasma chamber axis, and with the possibility of moving the bars of the sextupole magnet in the radial direction to adjust the magnetic field Brad at the chamber boundary is presented. To obtain the magnetic field profile corresponding to the mode of the microwave source, the design of the magnetic system with the use of additional solenoids providing adjustment of Binj and Bext values within the required limits as well as adjustment of the minimum magnetic field Bmin on the chamber axis at fixed position of all ring magnets is considered.

ионный источникэлектронно-циклотронный резонансмагнитная системаплазменная камерасоленоидion sourceelectron cyclotron resonancemagnetic systemplasma chambersolenoidReferences<em>Габович М.Д.</em> // Физика и техника плазменных источников ионов. 1972. Москва: Атомиздат.<em>Габович М.Д.</em> // Физика и техника плазменных источников ионов. 1972. Москва: Атомиздат.<em>Ciavola G. et al.</em> // Rev. Sci. Instrum. 2004. V. 75. P. 1453.<em>Ciavola G. et al.</em> // Rev. Sci. Instrum. 2004. V. 75. P. 1453.<em>Muramatsu M. et al.</em> // Rev. Sci. Instrum.2002. V. 73 (2). P. 573.<em>Muramatsu M. et al.</em> // Rev. Sci. Instrum.2002. V. 73 (2). P. 573.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.