مشخصات

عنوان:

طراحی و ساخت فنجان فارادی برای مشخصه یابی پرتو یون کم انرژی



گروه تخصصی:  علوم پایه

سازمان مجری:  واحد صنعتی شریف 

گروه پژوهشی: فناوری خلأ

پژوهشگران: 
حافظی فاطمه (مسئول طرح)
آرمان علی (مسئول طرح)
مردانی محسن (همکار طرح)
سپهرافغان اشکان (همکار طرح)
صالحی مریم (همکار طرح)
گرائیلی علیرضا (همکار طرح)
زواریان علی اصغر (همکار طرح)
قورچیانی سعید (همکار طرح)
سلطان بایزیدی افروز (همکار طرح)

تاریخ خاتمه:  فروردین 1397

کارفرما: 

خروجی طرح: 
 
تلفن: 66005970-66031914-66024544-021

نشانی سازمان مجری: تهران، خیابان آزادی، خیابان شهید ولی اله صادقی، روبروی درب شمالی دانشگاه صنعتی شریف، پلاک 79، کدپستی
 

چکیده:

چگالی جریان پرتو یون و توزیع یکنواختی، دو پارامتر کلیدی و در واقع دو مشخصه اصلی برای معرفی یک سامانه چشمه یون با پرتو پهن از نوع کافمن است. بنابراین در این تحقیق، از تکنیک پروب تخت و فنجان فارادی، به منظور ارزیابی مشخصه های مربوط به پرتو یون خروجی حاصل از بسامد رادیویی که بر روی سامانه خلأ مدل EDS 100، استفاده گردید. دو آزمایش در شرایط یکسان فشار و دما و نیز برابری انرژی پرتو انجام شده و مشاهده گردید که نتایج حاصل از کاربرد فنجان از دقت بالاتری برخوردار بوده است. ...



کلیدواژگان: Faraday Cup –,جریان یونی/الکترونی (Ion and electron beam current) –,چگالی جریان (Current density) –,الکترون ثانویه (secondary electron) –,نسبت سیگنال به نویز (SNR)

 
 
Title:

Design and Construction of Faraday Cup for Characterizing Low Energy Ion Beam



Abstract:

The ion beam current density and the uniform distribution are two key parameters and actually two main characteristics to introduce a system of ion sources with broad beam of the Kaufman type. Optimized performance of ion sources with broad beam based on the characterization of ion beam and achieving the desired values of these two parameters requires their accurate measurement. In this study, due to evaluating the quantities related to the output ion beam resulted from a radio frequency ion source system, installed on vacuum coating system (Model EDS 100), Faraday cup and flat probe techniques have been used in two cases on ion beam source with two types of flat and convex grids. Two experiments are conducted in the same pressure and temperature as well as the equality of the beam energy. As expected, comparison of results shows that the quantities related to the ion beam with the Faraday cup are more accurate than those related to the flat probe. Purpose: In the deposition systems, basic tools is used to measure current and its spatial distribution such as the current measurement of particles colliding a surface placed on the beams path. This action is associated with many errors. Non-applicability at high energy and high temperature can be mentioned as application restrictions. It should also be noted that error insertion is necessary in calculating the amount of applied energy due to the lack of control over the incident beam energy. Thus, according to the research in most of academic and research centers, Faraday cup makes it possible to extract the maximum information (particle density, spatial distribution of the particles, particle current) with minimum error from the charged particles beam. Moreover, this tool can be used in the characterization of mass spectrometer devices, antiproton generator devices and other devices using a charged particle generator in their structure. Therefore, the target of this project is to achieve the technical knowledge and the production of Faraday cup in order to improve the performance of physical deposition devices and create opportunities to produce and sell it as a product.



Keyword(s):