2011. április 21.

Plasma Sources Science and Technology 20 (2011) 025002 (7)

ECR plasma photographs as a plasma diagnostic

(ECR ionforrás plazmájának vizsgálata plazma-fotográfiák elemzésével)

Rácz Richárd, Biri Sándor, Pálinkás József


A Magyar Tudományos Akadémia Atommagkutató Intézetében üzemel Magyarország egyetlen ECR (elektron-ciklotronrezonanciás) ionforrása. Az ilyen típusú berendezések a világ számos pontján ionnyalábot állítanak elő és szolgáltatnak nagyenergiájú gyorsítók (ciklotronok, szinkrotronok, tárológyűrűk) számára. Az ATOMKI-ben található ECR azonban önálló, független kisenergiájú részecskegyorsítóként rendkívül változatos plazmákat és ion nyalábokat hivatott biztosítani plazma- és atomfizikai kutatásokhoz.

Az ECR ionforrás gyakorlatilag egy mágneses csapda, melyben mikrohullámmal hozzuk létre az anyag negyedik halmazállapotát, a plazmát. A plazmából ionnyalábot vonunk ki és küldünk egy céltárgyra. Míg napjainkban az ECR ionforrások száma - kedvező és sok esetben egyedülálló tulajdonságainak köszönhetően - egyre csak növekszik, a forrás lelkét képező plazma részletes és pontos leírása még várat magára, és egyben motivációként szolgál további vizsgálatok elvégzéséhez.

Az ECR plazmák diagnosztikai vizsgálatának egyik nagy csoportja azon a tényen alapszik, hogy a lejátszódó folyamatok (elektron-atom, ion-atom, ion-ion ütközések) következtében a plazma elektromágneses sugárzást bocsát ki igen széles energiasávban: az infravörös, látható fény, ultraibolya és röntgen tartományokban. E sugárzások detektálásával és elemzésével a folyamatokba történő direkt beavatkozás nélkül nyerhetünk két, esetleg háromdimenziós információt a plazmát alkotó komponensek számos tulajdonságáról.

Ebben a cikkben, eleddig egyedülálló módon, nagyfelbontású digitális fényképezőgéppel készült plazma-fotográfiákat elemeztünk és vetettünk össze korábban felvett röntgen képekkel, majd a mélyebb megértés érdekében összehasonlítást végeztünk a plazma (szimulált) elektronjainak energia- és térbeli eloszlásával. A cikkben leírt eredmények jelentősen hozzájárulnak az ECR plazmák megismeréséhez és megértéséhez.

A szerkesztőségtől kapott legfrissebb információk alapján cikkünket a megjelenést követő első két hónapban több, mint 250-szer töltötték le. Összehasonlításképpen: az IOP (Institute of Physics) folyóiratok 10%-a ért el legalább 250 letöltést 2011 első negyedévében.


Neon, argon és 50%-os keverékükből előállított 9 GHz-es ECR plazmák. További fotók a cikkben.


Korábban:



2011. március 24.
Classical trajectory Monte Carlo model calculations for ionization of atomic hydrogen
by 75-keV proton impact

Physical Review A 82, 052710 (2010)
L. Sarkadi

2011. február 8.
Determining reaction cross sections via characteristic X-ray detection: α-induced reactions on 169Tm for the astrophysical γ-process

Physics Letters B 695 (2011) 419-423
G. G. Kiss, T. Rauscher, T. Szűcs, Zs. Kertész, Zs. Fülöp, Gy. Gyürky, C. Fröhlich, J. Farkas, Z. Elekes, E. Somorjai

2011. január 8.
Evidence for a spin-aligned neutron-proton paired phase from the level structure of 92Pd

Nature 469, 68-71 (2011)
B. Cederwall, F. Ghazi Moradi, T. Bäck, A. Johnson, J. Blomqvist, E. Clément, G. de France, R. Wadsworth, K. Andgren, K. Lagergren, A. Dijon, G. Jaworski, R. Liotta, C. Qi, B. M. Nyakó, J. Nyberg, M. Palacz, H. Al-Azri, A. Algora, G. de Angelis, A. Ataç, S. Bhattacharyya, T. Brock, J. R. Brown, P. Davies, A. Di Nitto, Zs. Dombrádi, A. Gadea, J. Gál, B. Hadinia, F. Johnston-Theasby, P. Joshi, K. Juhász, R. Julin, A. Jungclaus, G. Kalinka, S. O. Kara, A. Khaplanov, J. Kownacki, G. La Rana, S. M. Lenzi, J. Molnár, R. Moro, D. R. Napoli, B. S. Nara Singh, A. Persson, F. Recchia, M. Sandzelius, J.-N. Scheurer, G. Sletten, D. Sohler, P.-A. Söderström, M. J. Taylor, J. Timár, J. J. Valiente-Dobón, E. Vardaci & S. Williams

2010. november 24.
Reactor Decay Heat in 239Pu: Solving the γ Discrepancy in the 4‒3000-s Cooling Period

Phys. Rev. Lett. 105, 202501 (2010)
A. Algora, D. Jordan, J. L. Taín, B. Rubio, J. Agramunt, A. B. Perez-Cerdan, F. Molina, L. Caballero, E. Nácher, Krasznahorkay Attila, Hunyadi Mátyás, Gulyás János, Vitéz Attila, Csatlós Margit, Csige Lóránt, J. Äysto, H. Penttilä, I. D. Moore, T. Eronen, A. Jokinen, A. Nieminen, J. Hakala, P. Karvonen, A. Kankainen, A. Saastamoinen, J. Rissanen, T. Kessler, C. Weber, J. Ronkainen, S. Rahaman, V. Elomaa, S. Rinta-Antila, U. Hager, T. Sonoda, K. Burkard, W. Hüller, L. Batist, W. Gelletly, A. L. Nichols, T. Yoshida, A. A. Sonzogni, and K. Peräjärvi

2010. október 15.
An exactly solvable Schrödinger equation with finite positive position-dependent effective mass

Journal of Mathematical Physics 51, 092103 (2010)
Lévai Géza, O. Özer

2010. augusztus 30.
Interference effect in the dipole and nondipole anisotropy parameters of the Kr 4p photoelectrons in the vicinity of the Kr (3d)-1
np resonant excitations
Phys. Rev. A 81, 043416 (2010)
Ricz Sándor, Ricsóka Tícia, K. Holste, A. Borovik Jr., D. Bernhardt, S. Schippers,
Kövér Ákos, Varga Dezső, A. Müller

2010. július 5.
Nanochannel alignment analysis by scanning transmission ion microscopy

Nanotechnology 21, 295704 (2010)
Rajta István, Gál Gabriella, Szilasi Szabolcs, Juhász Zoltán, Biri Sándor,
Mátéfi-Tempfli Mária és Mátéfi-Tempfli István