含氘电极真空弧等离子体空间分布特性诊断研究

• 作者: 李杰 郑乐 董攀 龙继东 王韬 刘飞翔
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: 真空弧离子源 金属氘化物 磁质谱 离子空间分布
• 年，卷（期）: 2022,（4）
• 所属期刊栏目: 核物理学|NUCLEAR PHYSICS
• 页码范围: 27-33
• 页数: 7页
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.71.20211835

摘要

真空弧放电等离子体含有多种离子成分,并且各离子在空间上具有不同的分布规律.本文针对金属氘化物电极真空弧离子源,搭建了一台紧凑型磁分析装置,用来研究放电等离子体中氘离子与金属离子的空间分布.当离子源弧流为100 A左右时,该装置能有效地传输引出束流,并且具有较好的二次电子抑制效果,可准确获得各离子流强.利用该装置测量并获得了氘化钛含氘电极真空弧放电等离子体内氘离子和钛离子空间分布规律,结果表明:径向上,氘离子和钛离子都呈高斯分布,但氘离子分布均匀,而钛离子相对集中在轴线附近,导致轴线附近氘离子比例最低;轴向上,所有离子数量都以自然指数函数减少,而且相对幅度接近,所以氘离子比例几乎不变.本文研究结果不仅有助于理解真空弧放电等离子体膨胀过程,还可以指导金属氘化物电极真空弧离子源及其引出设计.