Slit extraction and emittance results of a permanent magnet minimum-B quadrupole electron cyclotron resonance ion source
Julkaisuvuosi
2024
Tekijät
Kosonen, Sami; Kalvas, Taneli; Koivisto, Hannu; Tarvainen, Olli; Toivanen, Ville
Tiivistelmä
We present an experimental and simulation study of high charge state ion beams produced with a permanent magnet electron cyclotron resonance ion source (ECRIS) with minimum-B quadrupole magnetic field topology and slit extraction system. The unconventional topology generates fan-shaped plasma flux, favouring a rectangular aperture for beam extraction. We demonstrate successful low-energy transport of the slit beam, achieving up to 25 times higher beam currents compared to a round extraction aperture. Maximum beam intensities are 1.5 and 15 μA for argon 11+ and 9+, respectively. The results indicate microwave power-limited beam production. Emittance values are comparable to traditional ECRIS. Unlike in conventional ECRIS, the emittance increases monotonically with increasing charge state due to slit extraction, magnetic topology, and beam transport characteristics. The experimental transport efficiency for helium ranges from 32% to 50%, depending on the total beam current. The losses primarily occur due to the dipole magnet’s insufficient vertical aperture.
Näytä enemmänOrganisaatiot ja tekijät
Julkaisutyyppi
Julkaisumuoto
Artikkeli
Emojulkaisun tyyppi
Lehti
Artikkelin tyyppi
Alkuperäisartikkeli
Yleisö
TieteellinenVertaisarvioitu
VertaisarvioituOKM:n julkaisutyyppiluokitus
A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessäJulkaisukanavan tiedot
Kustantaja
Volyymi
546
Artikkelinumero
165147
ISSN
Julkaisufoorumi
Julkaisufoorumitaso
2
Avoin saatavuus
Avoin saatavuus kustantajan palvelussa
Kyllä
Julkaisukanavan avoin saatavuus
Osittain avoin julkaisukanava
Rinnakkaistallennettu
Kyllä
Muut tiedot
Tieteenalat
Fysiikka
Avainsanat
[object Object],[object Object],[object Object]
Julkaisumaa
Alankomaat
Kustantajan kansainvälisyys
Kansainvälinen
Kieli
englanti
Kansainvälinen yhteisjulkaisu
Kyllä
Yhteisjulkaisu yrityksen kanssa
Ei
DOI
10.1016/j.nimb.2023.165147
Julkaisu kuuluu opetus- ja kulttuuriministeriön tiedonkeruuseen
Kyllä