Tandemový urýchľovač iónov

Po vytvorení a extrakcii zo zdrojov Alphatross a MC-SNICS sa iónové zväzky najprv separujú na základe E/q pomocou elektrostatického analyzátora (ESA) s polomerom elektród 300 mm, ktorý je umiestený na otočnej platforme, takže sa môžu ďalej analyzovať iónové zväzky z oboch zdrojov. X-Y steerery a slity sa dajú využiť na moduláciu zväzku, zoslabenie a analýzu pred jeho vstupom do injekčného magnetu. Analýza hybnosti ME/q² a separácia iónov pred ich urýchlením sa uskutočňuje pomocou dvojito-fokusačného 90° magnetu s polomerom zakrivenia 0.4572 m, čo stačí na analýzu iónov až do hmotnosti 333 amu pri energii 40 keV z iónového zdroja. Po zvolení správnej hmotnosti sa zväzok parametrizuje vďaka sérii slitov a iónové prúdy sa odmerajú pomocou Faradayových detektorov. Negatívne iónové zväzky vyprodukované v iónových zdrojoch Alphatross a MC-SNICS, predurýchlené na nízke energie (40-100 keV) sa potom zavádzajú do tandemového urýchľovača.

Pelletron (model 9SDH-2 od NEC), 3 MV tandemový elektrostatický urýchľovač, dokáže urýchliť viacero typov iónov v širokej škále energií pre využitie v IBA, IBM, jadrovej fyzike a štúdiách pomocou AMS. Terminál 9SDH-2 je vybavený plynným (v súčasnosti dusík) systémom na stripovanie. Nabíjanie terminálu sa dosahuje reťazou z peletiek (z čoho je odvodený názov "Pelletron"), ktorá sa skladá z kovových valčekov, prepojených nevodivými spojkami. Urýchľovač je umiestnený v tlakovej nádobe (priemer 1.22 m a dĺžka 5.64 m), ktorá umožňuje vyvákuovanie a následné plnenie izolačným plynom (fluorid sírový - SF₆), ktorý sa vyžaduje pri práci s vysokým napätím. Kryogénne vákuové/tlakové zariadenie na čerpanie, transport a uskladnenie SF₆ bolo dodané spoločnosťou DILO (Nemecko).

Urýchlené ióny sa fokusujú vo vysoko-energetickej častí iónovodu pomocou magnetickej kvdadrupólovej trojice šošoviek a elektrostatického steereru v Y-ovej osi. Kvadrupólový magnet sa primárne využíva v aplikáciách pre IBA a NRA. Elektrostatická kvdadrupólová trojica šošoviek pre AMS sa nachádza v tlakovej nádobe Pelletronu. Prepínací magnet, v súčasnosti používaný tiež ako analyzačný magnet, je vybavený siedmimi portami na pozícii ±45°, ±30°, ±15°, and 0°, vzhľadom na urýchľovač. Iónové kanály v týchto portoch budú použité pre IBA (channeling, RBS, NRA, PIGE), IBM, štúdie jadrových reakcií, nukleárny mikroskop a biomedicínske aplikácie. Pozície ±45° a ±15° sú momentálne vybavené slitmi na kontrolu rozptylu iónového zväzku, X-Y elektromagnetickými steerermi, Faradayovými detektormi na meranie prúdov a monitorom profilu zväzku. Koncová komora pre RBS/PIXE/PIGE je nainštalovaná na pozícii ±15°.

Viac informácií k charakteristike tandemového urýchľovača a prislúchajúceho vybavenia je možné nájsť v už publikovaných článkoch (Povinec et al. Nucl. Instr. Meth. Phys. Res. B 342(2015)321-326 a 361(2015)87-94) a tiež v novších publikáciách, uvedených v CENTA.