تخمین شکل و موقعیت پوسته پلاسما در سیستم شتاب دهندهتراستر یونی الکترواستاتیکی

پوسته پلاسما به عنوان مرز ورود یون ها به درون سیستم شتاب دهنده، اثر مستقیم بر خصوصیات پرتو یون، عملکرد و طول عمر تراستر یونی دارد. به طور معمول در مدلسازی عددی سیستم شتاب دهنده تراسترهای یونی الکترواستاتیکی، اثر الکترون ها بر خواص پلاسمای بالادست سیستم شتاب دهنده و شکل پوسته پلاسما، با در نظر گرفتن الکترون ها به صورت سیال (روش پواسون - بولتزمن) یا مدل کردن ذرات الکترون، شبیه سازی می شود. اما در مطالعه حاضر، با بهره گیری از روش ذره درون سلول و بدون انجام محاسبات مربوط به الکترون ها، پوسته پلاسما تخمین زده شده است. شکل و موقعیت پوسته پلاسمای حاصل توافق خوبی با نتایج تجربی دارد و در مقایسه با مدل های عددی، که الکترون ها را نیز شبیه سازی کرده بودند، از دقت بالاتری برخوردار است. نتیجه محاسبات نشان می دهد که عدم انطباق بین پوسته پلاسمای محاسبه شده توسط روش پواسون - بولتزمن و نتایج تجربی، در یک جریان پرتو مشخص، به واگرایی پرتو یون به میزان 3/2 یا 18/28 درصد در مقایسه با روش اعمال مستقیم اثر الکترون می انجامد.

کلیدواژه ها:

تراستر یونی الکترواستاتیکی ، سیستم شتاب دهنده ، شبیه سازی عددی ، روش ذره درون سلول PIC ، پوسته پلاسما