Slit extraction and emittance results of a permanent magnet minimum-B quadrupole electron cyclotron resonance ion source
Publiceringsår
2024
Upphovspersoner
Kosonen, Sami; Kalvas, Taneli; Koivisto, Hannu; Tarvainen, Olli; Toivanen, Ville
Abstrakt
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.
Visa merOrganisationer och upphovspersoner
Publikationstyp
Publikationsform
Artikel
Moderpublikationens typ
Tidning
Artikelstyp
En originalartikel
Målgrupp
VetenskapligKollegialt utvärderad
Kollegialt utvärderadUKM:s publikationstyp
A1 Originalartikel i en vetenskaplig tidskriftPublikationskanalens uppgifter
Förläggare
Volym
546
Artikelnummer
165147
ISSN
Publikationsforum
Publikationsforumsnivå
2
Öppen tillgång
Öppen tillgänglighet i förläggarens tjänst
Ja
Öppen tillgång till publikationskanalen
Delvis öppen publikationskanal
Parallellsparad
Ja
Övriga uppgifter
Vetenskapsområden
Fysik
Nyckelord
[object Object],[object Object],[object Object]
Publiceringsland
Nederländerna
Förlagets internationalitet
Internationell
Språk
engelska
Internationell sampublikation
Ja
Sampublikation med ett företag
Nej
DOI
10.1016/j.nimb.2023.165147
Publikationen ingår i undervisnings- och kulturministeriets datainsamling
Ja