نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• داریوش رستمی فرد ¹
• نوشین پیش بین ²
• علی نصیری ¹
• میر محمد رضا سید حبشی ³
• مریم اکبری نساجی ⁴

¹ پژوهشکده پلاسما و گداخت هسته‌ای، پژوهشگاه علوم و فنون هسته‌ای، کدپستی ۱۴۳۹۵-۸۳۶، تهران- ایران

² پژوهشکده پلاسما و گداخت هسته‌ای، پژوهشگاه علوم و فنون هسته‌ای، سازمان انرژی اتمی، تهران- ایران

³ پژوهشگاه علوم وفنون هسته ای سازمان انرژی اتمی ایران، پژوهشکده پلاسما و گداخت هسته ای

⁴ پژوهشکده فیزیک پلاسما و گداخت هسته ای، پژوهشگاه علوم و فنون هسته ای، سازمان انرژی اتمی ایران، تهران، ایران

چکیده

در مطالعه برهمکنش یون های هیدروژن گسیل یافته از دستگاه پلاسمای کانونی بر روی مواد منتخب برای دیواره اول توکامک، مشخصه یابی باریکه یونی از اهمیت فراوانی برخوردار است. بدین منظور، یک آشکارساز فارادی‌کاپ برای دستگاه پلاسمای کانونیMTPF طراحی، ساخته و پارامترهای الکتریکی آن استخراج گردید. در سیگنال‌های بدست آمده از فارادی‌کاپ دو پیک قابل مشاهده است که پیک اول، مربوط به برخورد پرتوایکس و پیک دوم نیز در اثر برخورد باریکه یونی هیدروژن به الکترود گرافیتی فارادی‌کاپ می‌باشد. با استفاده از روش زمان پرواز، انرژی میانگین باریکه یونی‌ هیدروژن مقدار keV 46 همچنین پارامتر شار و شارش باریکه به ترتیب مقدار 4.8×1027 ions.m-2.s-1 و 2.5×1019 ions.m-2 بدست آمد. مشخصات دستگاه پلاسمای کانونی MTPF در کد مدل Lee جایگذاری گردیده و نتایج کد برای مشخصات باریکه یونی تطابق خوبی با نتایج تجربی بدست آمده از سیگنال فارادی کاپ دارد. همچنین سایر مشخصات باریکه یونی هیدروژن نیز استخراج گردید.

کلیدواژه‌ها

• فارادی کاپ
• روش زمان پرواز
• شار و شارش باریکه یونی
• کد مدل Lee

عنوان مقاله [English]

Characterization of hydrogen ion beam emitted from MTPF plasma Focus device using faraday cup and Lee code

نویسندگان [English]

• Dariush Rostamifard ¹
• Noushin Pishbin ²
• Ali Nasiri ¹
• mir mohammad reza seyedhabashi ³
• maryam akbari nasaji ⁴

¹ Plasma and Nuclear Fusion Research Institute, Nuclear Science and Technology Research Institute (NSTRI),P.O.BOX: 14395-836, Tehran, Iran

² Plasma and Nuclear Fusion Research School, Nuclear Science and Technology Research Institute, AEOI,Tehran-Iran

³ Plasma Physics and Nuclear Fusion Research School, Nuclear Science and Technology Research Institute (NSTRI), Atomic Energy Organisation of Iran (AEOI), P.O. Box: 14399-51113, Tehran, Iran

⁴ Plasma and Nuclear Fusion Research Institute, Nuclear Science and Technology Research Institute (NSTRI),P.O.BOX: 14395-836, Tehran, Iran.

چکیده [English]

In studying the interaction of hydrogen ions emitted from the plasma focus device on the selected materials for the first wall of the tokamak, characterizing the ion beam is very important. For this purpose, a Faraday-Cup detector was designed and built for MTPF plasma focus device and its electrical parameters were extracted. Two peaks can be seen in the signals obtained from the Faraday-Cup, the first peak is related to the radiation impact and the second peak is due to the impact of the hydrogen ion beam on the graphite electrode of the Faraday-Cup. By using the time of flight (TOF) method, the average energy of the hydrogen ion beam was 46 keV, as well as the flux parameters of the beam were 4.8×1027 ions.m-2.s-1 and 2.5×1019 ions.m-2, respectively. The specifications of the MTPF plasma focus device are embedded in the Lee model code and the code results for the ion beam specifications are in good agreement with the experimental results obtained from the Faraday cup signal. Also, other characteristics of hydrogen ion beam were also extracted.

کلیدواژه‌ها [English]

• Faraday-Cup
• time of flight (TOF) method
• Flux and fluence ion beam
• Lee model code