ПОЛУЧЕНИЕ ПУЧКОВ ИОНОВ МЕТАЛЛОВ НА ЭЦР-ИСТОЧНИКЕ DECRIS-3 МЕТОДАМИ НАГРЕВА ТВЕРДЫХ ВЕЩЕСТВ

Для проведения ряда научно технических задач в области радиационной физики твердого тела требуются ускоренные пучки ионов металлов, так, например, единственным методом для экспрессных оценок исследования радиационной повреждаемости, разрабатываемых конструкционных материалов ядерной техники является облучение ионами. Стандартные методы получения пучков ионов на ЭЦР-источниках из газовых смесей не могут полностью удовлетворить требования, предъявляемые экспериментом. Для увеличения спектра ускоряемых ионов на циклотроне ДЦ-60 проводятся работы по отработке методик нагрева твердых веществ для получения многозарядных пучков ионов металлов на ЭЦР-источнике DECRIS-3. Статья посвящена описанию методов получения пучков ионов металлов двумя способами: метод прямого введения вещества в плазму и метод нагрева тигля с рабочим веществом микропечью. В результате проведенной работы на циклотроне ДЦ-60 впервые были получены пучки ионов лития ^6,7Li, магния ²⁴Mg, фосфора ³¹P и кальция ⁴⁰Са. С использованием данных методов были получены пучки ионов лития ⁷Li¹⁺ с расходом металла 1,1 мг/час и выведенным током пучка 500 мкА, магния ²⁴Mg⁴⁺ с расходом вещества 2,1 мг/час и интенсивностью 81 мкА, фосфора с расходом вещества 1,7 мг/час при токе пучка ³¹P⁵⁺ 60 мкА и кальция ⁴⁰Ca⁵⁺ с расходом вещества 0,7 мг/час при токе пучка 140 мкА.

1. I.P. Jain, Garima Agarwal. Ion beam induced surface and interface engineering // Surface Science Reports. – 2011. – Vol. 66. – P. 77–172.

2. E.Getto, K.Sun, S.Taller, A.M.Monterrosa, Z.Jiao, G.S.Was. Methodology for determining void swelling at very high damage under ion irradiation // Journal of Nuclear Materials. – 2016. –V. – 477. – P. 273–27.

3. Koivisto H. The MIVOC method for production of metal ion beams. – University of Jyväskylä, 1998. – P. 84.

4. M. Zdorovets, I.A. Ivanov, M. Koloberdin, S. Kozin, V. Alexandrenko, E. Sambaev, A. Kurakhmedov, A. Ryskulov. Accelerator complex based on DC-60 cyclotron // Material of XXIV Russian particle accelerator conference RUPAC 2014 (Obninsk, Russia, 6-10 October 2014). – P. 287–289.

5. Браун Я. и др. Физика и технология источников ионов / пер. с англ.: под ред. Машковой Е.С. – М.: Издательство Мир, 1997. – 495 с.

6. G. Melin, D. Hitz, F. Bourg, M. Delaunay, A. Girard, H. Khodja, P. Ludwig // The CAPRICE ECR source of multicharged ions new results and new prototype. Epac 96: Proceedings of the Fifth European Particle Accelerator Conference. – V3. – 1996. – P. 2704–2706.

7. S.L. Bogomolov, A.A. Efremov, V.B. Kutner, A.N. Lebedev, V.N. Loginov, N. Yu. Yazvitsky. Operation and Resent Development of ECR Ion Sources at the FLNR (JINR) Cyclotrons // Cyclotrons’98: Material of 15th International Conference on Cyclotron and their Applications. – Caen, France. – 1998. – P.405–408.