طراحی، ساخت و بهینه سازی طیف سنج سهموی تامسون به عنوان یک ابزار تشخیصی برای یون ها در دستگاه پلاسمای کانونی

 یکی از نیازهای اصلی در پژوهش های پلاسمای کانونی، اندازه گیری نوع و محدوده ی انرژی یون های تولیدی در این دستگاه به منظور استفاده از یون های حاصل در کاربردهای عملی یا پژوهش های نظری بر روی دستگاه پلاسمای کانونی است. هم چنین در سایر حوزه ها که اندازه گیری طیف انرژی یون ها در میدان های آمیخته ی پرتویی مورد نیاز است، طیف سنج سهموی تامسون ابزاری بسیار پرکاربرد است. در این پژوهش ابتدا یک نمونه طیف سنج سهموی ساخته شده و مورد آزمایش قرار گرفت. سپس با توجه به ایرادهای موجود در نمونه ی اولیه، طیف سنج تامسون جدیدی طراحی و ساخته شد که امکان اندازه گیری دقیق تر و با قدرت تفکیک بهتر را فراهم کرد. با هر دوی این طیف سنج ها آزمایش هایی در شرایط مختلف روی دو دستگاه پلاسمای کانونی مختلف انجام شد. نتایج، عملکرد مناسب طیف سنج در جداسازی یون ها برای طیف سنجی را نشان داد. در این پژوهش از نرم افزارهای CST و SRIM برای شبیه سازی قسمت های مختلف دستگاه استفاده شد. در نهایت مقایسه-ای بین نتایج حاصل از ترابرد باریکه با نرم افزار CST و نتایج به دست آمده در آزمایش ها به انجام رسید که نشان دهنده ی قابل اطمینان بودن این نرم افزار در ترابرد باریکه ی یونی در سیستم طیف سنج تامسون است و هم چنین این نرم افزار می تواند به عنوان ابزاری برای تنظیم پارامترهای دستگاه قبل از انجام آزمایش و شناسایی یون ها بعد از انجام آزمایش به کار گرفته شود.    

کلیدواژه ها:

دستگاه پلاسمای کانونی ، طیف سنج سهموی تامسون ، نرم افزار CST