Бързо йонно-бавно йонно сблъскване (FISIC) - Институт за нанонауки в Париж

Досега йонно-йонните сблъсъци в атомната физика се извършват главно в контекста на магнитно затворени плазми, използвайки устройства с кръстосани лъчи в нискоенергийния домейн, където улавянето на електроните е доминиращ процес. Изцяло липсват измервания и надеждни теоретични прогнози за сблъсъци с бавни йони (keV/u) с бързи йони, режим, при който йонните енергийни трансфери са максимални и където всички първични електронни процеси (улавяне на електрони, загуба и -възбуда) достигат своя максимум.

fisic

Фигура 1: Режим на йонно-йонни сблъсъци за различни теоретични подходи в сравнение с режима, достъпен от FISIC.

За запълване на празните места е разработен нов експеримент с йонно-йонни сблъсъци, проектът FISIC (Бързи йонни бавни йонни сблъсъци), мобилен експеримент, способен да провежда сблъсъци с кръстосани йонни йони при различни съоръжения с високоенергийни йонни лъчи. Сътрудничеството на FISIC включва групи от CiMap (Caen), GSI (Darmstadt) и iOQ (Jena), които си сътрудничат по проект-ANR-13-IS04-0007 и GANIL (Caen) по договор CPIER 2015-2025.

Фигура 2: Режим на йонно-йонни сблъсъци за различни теоретични подходи в сравнение с режима, достъпен от FISIC.

Ниско енергийната йонна лъчева линия

Експериментът FISIC може да бъде разделен на две части: Високоенергийна йонна лъчева линия и високоенергийна йонна лъчева линия. Докато високоенергийните йони ще се осигуряват от специализирани институти като GSI и GANIL, ниско енергийните йони ще се осигуряват от мобилна лъчева линия, специално конструирана за тази цел. Тази греда се състои от четири части, които ще бъдат описани по-долу.

Фигура 3: Ниско енергийната линия на FISIC

Оформяне на източника и лъча

Преди да могат да се проведат експерименти с йонен лъч, лъчът трябва да бъде произведен и ускорен. Използваме търговски наличен източник на йони PANTECHNIK SUPERNANOGAN ECR, от който се извличат йони с енергия до 20 qkeV.

Фигура 4: Схема на зоната на йонния източник на ниско енергийна йонна лъчева линия

След ускорението йонният лъч е маса за зареждане, избрана в диполен магнит от 90 °. След магнита е монтиран измервателен уред за лесно наблюдение на размера и разминаването на лъча. Преди да влезе в следващия участък на лъчевата линия, лъчът преминава електромагнитен квадруполен триплет за фокусиране на лъча. Няколко етапа на диференциално изпомпване са включени в лъчевата линия за намаляване на вакуумното налягане от около 1 e -4 mbar в източника на 1 e -10 mbar преди системата за пречистване на състоянието на зареждане.