Publication:
A new compact linear beam-plasma discharge simulator BPD-PSI

Дата
2022
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Издатель
Научные группы
Организационные подразделения
Организационная единица
Институт лазерных и плазменных технологий
Стратегическая цель Института ЛаПлаз – стать ведущей научной школой и ядром развития инноваций по лазерным, плазменным, радиационным и ускорительным технологиям, с уникальными образовательными программами, востребованными на российском и мировом рынке образовательных услуг.
Выпуск журнала
Аннотация
A new BPD-PSI line-type plasma simulator is introduced. The device features two vacuum units: a target unit and an electron gun unit, connected to each other by a water-cooled electron beam transport channel. The Pierce-type electron gun is used to generate stationary or pulsed electron beam, utilized for beam-plasma discharge generation. The plasma electron density can be varied in the range of n e = 1 × 1016 - 1 × 1018 m-3 with electron temperature in the range of T e = 1-20 eV. The ion flux of 1 × 1021 m-2 s-1 and heat fluxes up to 5 MW m-2 are obtained. A set of utilized plasma and plasma-surface interaction diagnostics are described. Five demonstration experiments are presented: 1) high vs low power beam-plasma operation, 2) beam-plasma discharge with/without presence of an external magnetic field, 3) incident ion flux composition analysis, 4) incident ion energy distribution function measurement, 5) in-situ target surface temperature control and in-vacuo thermal desorption spectroscopy measurement. All of the technical features of the setup described in this paper make it a new tool for studying plasma-surface interactions. © 2022 IOP Publishing Ltd and Sissa Medialab.
Описание
Ключевые слова
Instrument optimisation , Plasma diagnostics - charged-particle spectroscopy , Plasma diagnostics - probes , Plasma generation (laser-produced, RF, x ray-produced)
Цитирование
Sergeev, N. S. A new compact linear beam-plasma discharge simulator BPD-PSI / Sergeev, N.S., Sorokin, I.A., Podolyako, F.S. // Journal of Instrumentation. - 2022. - 17. - № 11. - 10.1088/1748-0221/17/11/P11012
Коллекции