Revista de ciencia de la energía nuclear y tecnología de generación de energía

Caracterización de un ánodo cónico: fuente de iones de cátodo de disco con extracción radial

SI Radwan , S Abdel Samad  y H El-Khabeary

El objetivo principal de este trabajo es estudiar el efecto del ángulo de perforación (67,5°) de la cabeza del ánodo cónico, la salida del haz de iones en dirección radial y el rango de presión de operación del gas nitrógeno sobre la corriente de salida del haz de iones. Se encontró que se puede obtener una corriente máxima del haz de iones en dirección radial que la del haz de iones en dirección axial que se obtuvo en el estudio anterior. De modo que se diseñó, construyó y operó una fuente de iones de cátodo de disco-ánodo cónico de corriente continua con extracción radial. El ángulo de cabeza óptimo del ánodo cónico, el diámetro de la abertura de salida de iones y la distancia de la abertura de salida de iones - copa de Faraday se determinaron en las dimensiones óptimas de la fuente de iones obtenidas previamente usando gas nitrógeno. La descarga eléctrica y las características de la corriente de salida del haz de iones se midieron en las condiciones de operación de dimensiones óptimas. Se encontró que en las condiciones de operación óptimas de presión de 3 × 10 ^-4 mmHg, voltaje de descarga de 3 kV y corriente de descarga de 2,2 mA, se puede obtener una corriente máxima del haz de iones de salida igual a 700 μA. Por lo tanto, la eficiencia de la fuente de iones en esas condiciones óptimas de funcionamiento y una corriente de descarga igual a 0,8 mA fue igual al 45 %. Por lo tanto, se realizó una comparación entre la corriente de salida axial del haz de iones obtenida en el estudio anterior y la salida radial de la corriente del haz de iones medida en este estudio. Además, se determinó el efecto del recocido y la irradiación del haz de iones de nitrógeno en las propiedades eléctricas de CC y la microdureza de las muestras de hostafan.