Научный руководитель – С. М. ПОЛОЗОВ, к. ф.-м. н., доцент
Московский инженерно-физический институт (государственный университет)
Моделирование магнитных полей в системе транспортировки пучка
ИТЭФ и МИФИ совместно ведут работы по созданию комплекса для имплантации ионов в полупроводники. Для получения пучка был использован источник ионов типа Берна. Общий вид источника и системы транспортировки представлен на рисунке 1. Особенностью этого источника является наличие продольного магнитного поля [1]. Это поле проникает в канал транспортировки, разработанный на основе электростатического ондулятора [2].
Рис.1. Общий вид ионного источника с каналом транспортировки
Целью данной работы является разработка экрана, который защищал бы пучок заряженных частиц, находящийся в ондуляторе, от воздействия магнитного поля. Экранировка необходима, так как при движении пучка магнитное поле увеличивает эмиттанс пучка. Магнитное поле было смоделировано с помощью программы CST EM Studio. Выяснилось, что наилучшая экранировка получается в случае, когда вакуумная камера, в которую помещен ондулятор, выполнена целиком из магнито-мягкой стали (µ=4000) (см. рис. 2). Но в реальных условиях целиковый экран из данного материала применяться не может, так как не выдержит механических нагрузок. Был предложен другой вариант экрана: на фланце вакуумной камеры, выполненном из магнито-твердой стали (µ=80), смонтирован плоский экран из магнито-мягкой (см. рис. 3). В данном случае защита немного хуже. Это заметно, к примеру, на краях пластин ондулятора. К сожалению, это может стать существенным при большом эмиттансе пучка.
Рис.2. Абсолютное значение магнитного поля в системе с целиковым экраном
Рис.3. Абсолютное значение магнитного поля в системе с комбинированным экраном
Список литературы
1. Физика и технология источников ионов. Под ред. Я. Брауна: Пер. с англ. – М: Мир, 1998.
2. E. S. Masunov, S. M. Polozov. Low energy beam transport for heavy ions in electrostatic undulator. Proc. of RuPAC 2004, p. 225-227.
