Wechselwirkungen sehr langsamer hochgeladener Ionen mit einer ...

42 3. Der experimentelle Aufbau
Elektronendichte aufhalten. Münden die Feldlinien in die metallischen Kammerwände
hinein, so gehen dem Plasma dort nicht nur die heißen Elektronen
verloren; auch die ihnen folgenden Ionen werden dort durch den Wandkontakt
neutralisiert. Zur Minimierung dieser beiden unerwünschten Effekte überlagert
man dem axialen noch ein radiales Spiegelfeld. In unserer gegenwärtigen
EZR–Quelle handelt es sich dabei um eine aus Permanentmagneten bestehende
Hexapolstruktur, s. Abb.3.3.
Optimierung der Quelle
Die Produktion spezieller Ionentypen und Ladungszustände kann über die
variable Frequenz der eingestrahlten Mikrowelle, den Abstand der Extraktionsnase
zur Quelle und sehr effektiv über fein regelbare Gaszustromventile
optimiert werden. Der Gasdruck in der Quelle kann nicht direkt bestimmt
werden. An einer Stelle nahe der Quelle ist jedoch eine Vakuummeßröhre
(Ionivac) angebracht, deren Anzeige pAnz mit dem Plasmakammerdruck p
korreliert ist und von uns zur Dosierung des Gaszustroms verwendet wird.
Erfahrungsgemäß lassen sich hohe Ströme niedriger Ladungszustände durch
Drücke pAnz � 1 · 10 −6 mbar (Anzeige auf dem Ionivac) des betreffenden
Gases realisieren. Eine Optimierung auf hochgeladene Ionen erfolgt hingegen
bei Drücken pAnz � 2 · 10 −7 mbar unter Beimischung eines Zusatzgases.
Strahleigenschaften
Die Symmetrie des Magnetfeldes und die Form der Extraktionselektrode spiegeln
sich im Strahlprofil wider. So führt das unserer Quelle überlagerte Hexapolfeld
zu einer dreispitzigen ≪Mercedes≫–sternartigen Geometrie in der
Transversalebene des Strahls.
Außerdem zeichnen sich EZR–Quellen aus konzeptionellen Gründen durch
eine hohe Strahlbrillianz und sehr stabile Ströme aus. Sie erfordern weiterhin
einen nur sehr geringen Wartungsaufwand.