نویسندگان

آزمایشگاه فیزیک نوترون، سازمان انرژی اتمی ایران

چکیده

بهینه‏سازی شتابگر الکترواستاتیک 200 کیلو ولت، به منظور افزایش جریان یون بر روی هدف، بهبود کیفیت خلاء، کاهش گسیل پرتو ایکس و افزایش پایداری منبع ولتاژ بالا و بیشینه ولتاژ قابل حصول آن انجام گرفت. به منظور به دست آوردن محدوده مجاز خطاها در ساخت ستون شتابگر الکترواستاتیکی، ابتدا اثر خطاهای مختلف بر  مسیر حرکت ذرات ستون شتابگر به وسیله نرم‏افزار 0/7 Simion (سیمیون 7) شبیه سازی شد. نتیجه‌گیری شد که در تراز کردن و هم محور کردن قطعات ستون شتابگر، خطا برای هر قطعه باید کمتر از 1/0 میلی‏متر باشد. سپس با استفاده از پرداخت کاری سطوح با دقت مناسب به روش حمام فراصوتی و ساخت قیدهای دقیق ستون جدید مونتاژ شد. اندازه‏گیری‏ها نشان دادند که با اعمال این تغییرات کیفیت خلاء بهبود یافت و بیشینه جریان اندازه‏گیری شده بر روی هدف به  میلی آمپر رسید، که در مقایسه با دستگاه قبلی 50 درصد افزایش داشت. در عین حال این بهینه سازی افزایش گسیل پرتوهای ایکس را به میزان 25 درصد به دنبال داشت. بهینه سازی‏های ولتاژ بالا در حال بررسی و آزمایش هستند

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Optimization of 200 kV electrostatic accelerator

نویسندگان [English]

  • M Nazmabadi
  • H Ghods
  • F Zonubi
  • A Vakili
  • H Zandi

چکیده [English]

Optimizations on 200 kV electrostatic accelerator have been done in order to increasing ion current on target, improving vacuum condition and reduction in x-rays emission, increasing stability of high voltage power supply and reaching much greater achievable voltage value. The accelerator tube has most important effect on beam tracing in the electrostatic accelerators. So precautions most be considered in designing and constructing of this part. In order to finding permissible tolerances in construction and assembling of 200 kV electrostatic accelerator column, first the effects of angle deviation of a part from accelerator axis on beam track in the accelerator tube was simulated with Simion 7.0 computer program. We found that in order to prevent beam lost, the tolerances of balancing and co-centering of each part should be smaller than 0.1 mm. Each part of accelerator tube constructed by tolerances lower than 0.05 mm. Ultrasonic cleaning method used in pre-assembling process of parts. Because of its excellences, in the new tube we used borosilicate glass instead of high density alumina as insulators between the metallic electrodes. After three days of working vacuum pumps the system reached to 8.0×10-7 and after months to 5.0×10-7 ultimate pressure values. Measurements showed that by these considerations the maximum of reachable ion current on target was 1.1 mA which increased 50% compared to old machine, while x-ray emission intensity was increased by 25%. Optimizations of high voltage power supply are now under studies and tests

کلیدواژه‌ها [English]

  • electrostatic accelerator
  • optimization
  • simion 7.0
  • simulation

4. R Hellborg; “electrostatic accelerators”; Springer (2005); “Neutron Generators For Analytical Purposes” IAEA, Vienna (2012). 5. David A Dahl, SIMION 3D Version 7.0 User’s Manual, INEL-95/0403 Rev. 5 (2000).

تحت نظارت وف بومی