Jornal de Ciência de Energia Nuclear e Tecnologia de Geração de Energia

Caracterização de ânodo cónico: fonte de iões de cátodo de disco com extração radial

SI Radwan , S Abdel Samad  e H El-Khabeary

O principal objetivo deste trabalho é estudar o efeito do ângulo de perfuração (67,5°) da cabeça cónica do ânodo, da saída do feixe de iões na direção radial e da gama de pressão de funcionamento do gás nitrogénio na corrente de saída do feixe de iões. Verificou-se que uma corrente máxima do feixe de iões pode ser obtida na direção radial do que aquele feixe de iões na direção axial obtido no estudo anterior. Assim, uma fonte cónica de iões cátodo-ânodo-disco de corrente contínua com extração radial foi concebida, construída e operada. O ângulo ideal da cabeça do ânodo cónico, o diâmetro da abertura de saída de iões e a distância da abertura de saída de iões - copo de Faraday foram determinados nas dimensões ótimas da fonte de iões obtidas anteriormente utilizando gás nitrogénio. As características da descarga elétrica e da corrente do feixe de iões de saída foram medidas nas dimensões ideais das condições de funcionamento. Verificou-se que nas condições ideais de funcionamento, pressão de 3 × 10 ^-4 mmHg, tensão de descarga de 3 kV e corrente de descarga de 2,2 mA, uma corrente máxima de feixe de iões de saída igual a 700 μA pode ser obtida. Assim, a eficiência da fonte de iões nestas condições ideais de funcionamento e a corrente de descarga igual a 0,8 mA foi igual a 45%. Assim sendo, foi feita uma comparação entre a corrente do feixe de iões de saída axial obtida no estudo anterior e a saída radial da corrente do feixe de iões medida neste estudo. Além disso, foi determinado o efeito do recozimento e da irradiação do feixe de iões de azoto nas propriedades elétricas CC e na microdureza das amostras de Hostaphan.