Ионно-оптические системы для электромагнитной спектрометрии высокоэнергетичных ионов

• Автор: Назаров, Александр Геннадьевич
• Шифр специальности: 01.04.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1988
• Место защиты: Ташкент
• Количество страниц: 140 с.; ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
*- ГЛАВА I. ОБЗОР РАЗВИТИЯ МЕТОДА ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ
СПЕКТРОМЕТРИИ ОСКОЛКОВ ПРОДУКТОВ ДЕЛЕНИЯ
ГЛАВА П. ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКИЙ ДЕФЛЕКТОР С АЗИМУТАЛЬНОЙ ВАРИАЦИЕЙ ПОЛЯ
2.1. Ионно-оптические свойства полей с азимутальной вариацией
2.1.1. Параксиальные свойства
( 2.1,2. Геометрические аберрации
2.2. Поле электростатического энергоанализатора заряженных частиц, образованное двумя параш плоскопараллельных электродов, состыкованных под некоторым углом
2.3* Расчет ионно-оптических параметров элек-
р$ тростатического дефлектора, образованно-
го двумя парами плоскопараллельных злек-г тродов, состыкованных под некоторым углом
2.3.1. Параксиальная траектория и фокусирующее свойства плоского поля с азимутальной составляющей вектора напряженности
2.3.2. Геометрические аберрации плоского шля с азимутальной составляющей вектора напряженности

ГЛАВА Ш. ИОННО-ОПТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ НА СХОДЯЩИХСЯ
^ ПУЧКАХ ЗАРЯЖЕННЫХ ЧАСТИЦ
3*1. Условия работы цилиндрического дефлектора
и энергоанализатора с азимутальной вариацией поля на сходящихся пучках заряженных * частиц
3.2. Геометрические аберрации и разрешающая
' способность цилиндрического дефлектора
и энергоанализатора с азимутальной ва-

риацией поля при работе на сходящемся ^ пучке заряженных частиц
3.3. Экспериментальная проверка работы ци-линдрического дефлектора на сходящемся пучке
ГЛАВА ІУ. МАСС-СПЕКТРОМЕТР СО "СТУПЕНЧАТЫМ" ЭНЕРГОАНАЛИЗАТОРОМ И
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

ВВЕДЕНИЕ
В настоящее время существуют различные методы для детального измерения распределений осколков деления ядер по массам, энергиям и ионным зарядам, их задача обеспечить получение необходимых данных с достаточной точностью и полнотой одновременно.
Из известных методов (инструментальные, радиохимический, масс-спектрометрический, метод "он-лайн" и т.д.) наиболее высокой точностью и возможностями обладает метод сепарации осколков продуктов деления ядер по массам, энергиям и ионным зарядам в последовательно расположенных электростатическом и магнитном полях.
Наряду с большими возможностями электромагнитной спектрометрии високоенергетичних ионов, существует немало факторов, сдерживающих широкое использование этой методики в ядерно-фи-зических исследованиях. Основная причина - это технологическая сложность изготовления основных узлов масс-спектральной установки.
В известных ионно-оптических схемах сепараторов ядер отдачи в качестве энергоанализатора используются цилиндрический или тороидальный дефлекторы с радиусом отклонения от десятка метров. Большие габариты электродов в первую очередь связаны с высокой энергией анализируемых частиц до 110 МэВ, кроме этого, как известно, в секторных полях линейная дисперсия прибора пропорциональна радиусу центральной траектории и следовательно при больших радиусах отклонения разрешающая способность прибора будет выше, что обеспечит более качественный анализ осколков продуктов деления. Изготовление электродов больших габаритов, описываемых кривым второго порядка с необходимыми допус-

ГЛАВА П. ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКИЙ ДЕФЛЕКТОР С АЗИМУТАЛЬНОЙ ВАРИАЦИЕЙ ПОЛЯ
В электромагнитной спектрометрии вы с око эне рге тичных
ионов в качестве энергоанализатора применяются цилиндрический /67,75,80,83,84/ или тороидальный /72/ дефлекторы с радиусом отклонения от десятка метров. Использование такого вида электростатических дефлекторов связано с радом причин:
1. Поперечно направленная движению заряженных частиц сила позволяет отклонять и анализировать частицы практически любой энергии.
2. Электростатические аксиально-симметричные поля обладают способностью разделять частицы с выделенными значениями
и фокусируют частицы по углу как в радиальной, так и в
аксиальной плоскости.
3. Разработка масс-спектрометров с двойной фокусировкой, в котором одновременно с фокусировкой пучка частиц в направлении дисперсии достигается и фокусировка по энергии, возможна лишь при одновременном использовании электрических и магнитных полей /48/.
Большие габариты основных ионно-оптических элементов масс-спектрометров ядер отдачи с двойной или тройной фокусировкой в первую очередь связаны с высокой энергией анализируемых частиц, кроме этого для качественного анализа продуктов деления тяжелой и легкой группы значения разрешающей способности должно быть больше 1000 /85/. Увеличение разрешающей способности прибора должно идти не по пути уменьшения чувствительности, а за счет увеличения габаритов электростатического конденсатора и магнита.
Все вышеизложенное показывает, что электростатические дефлекторы цилиндрического, тороидального или сферического ти-