Mass-separation of impurities in the ion beam systems with reversed magnetic beam focusing

• Опубліковано в: : Вопросы атомной науки и техники
• Дата: 2012
• Автори: Girka, O.I., Bizyukov, I.A., Bizyukov, A.A., Sereda, K.N., Herashchenko, S.S.
• Формат: Стаття
• Мова: Англійська
• Опубліковано: Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України 2012
• Теми: Динамика плазмы и взаимодействие плазмы со стенкой
• Онлайн доступ: https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/109124
• Назва журналу: Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
• Цитувати: Mass-separation of impurities in the ion beam systems with reversed magnetic beam focusing / O.I. Girka, I.A. Bizyukov, A.A. Bizyukov, K.N. Sereda, S.S. Herashchenko // Вопросы атомной науки и техники. — 2012. — № 6. — С. 105-107. — Бібліогр.: 5 назв. — англ.

This paper describes the intrinsic capability of ion systems with reversed magnetic beam focusing for impurities mass-separation. Numerical calculation of the ion trajectory deviation with taking into account the experimental ion energy distribution function for hydrogen-oxygen gas mixture was carried out. It is demonstrated that O⁺ impurities which are present in the beam are separated and form the circle with a diameter of ≈6 mm. Therefore, the central part of the spot is free of impurities due to magnetic separation. As a result, the source generates steady-state hydrogen ion beam, which irradiates the surface with high heat and particle fluxes, which approach the upper limit for the flux range expected in a fusion reactor. Исследованы особенности масс-сепарации примесей в ионно-пучковых системах с реверсивной магнитной фокусировкой пучка. Численно рассчитаны отклонения траекторий ионов с учетом экспериментально измеренной функции распределения энергии ионов для водородно-кислородной газовой смеси. Показано, что примеси О⁺ в пучке сепарируются и формируют кольцо диаметром ≈ 6 мм. Таким образом, центральная часть пучка чиста от примесей вследствие магнитной сепарации. В результате источник генерирует стационарные мощные потоки тепла и ионов водорода, которые близки по своим параметрам к потокам, ожидаемым на материалы стенки термоядерного реактора. Досліджено можливість мас-сепарації домішок в іонно-пучкових системах з реверсивним магнітним фокусуванням пучка. Чисельно розраховано відхилення траєкторій іонів з урахуванням експериментально зміненої функції розподілу енергії іонів для воднево-кисневої газової суміші. Показано, що домішки О⁺ в пучку сепаруються та формують кільце діаметром ≈ 6 мм. Таким чином, центральна частина пучка є чистою від домішок унаслідок магнітної сепарації. В результаті джерело генерує стаціонарні потужні потоки тепла і іонів водню, які близькі за своїми параметрами до потоків, очікуваних на матеріали стінки термоядерного реактора.