Mandrin d’extraction dipôle

Les cyclotrons Cyclone30 plus anciens utilisent un seul petit mandrin à aimant dipôle permanent installé dans la lentille d’extraction de la source d’ions H¯ pour extraire les électrons du faisceau d’ions hydrogène négatifs. Ce système d’aimant dipôle simple fonctionne bien pour extraire les électrons du faisceau, mais dévie le faisceau H¯ vers la lentille mis à la terre en aval. Ceci peut provoquer une usure et une érosion considérables de la lentille, comme l’illustre la Figure 1. C’est un problème puisque ces dommages ont un effet défavorable sur la capacité de mettre au point la lentille mis à la terre et entraînent des réparations coûteuses. Ce problème n’existe pas pour les cyclotrons Cyclone30 plus récents.

Le mandrin d’extraction à double-dipôle corrige ce problème en utilisant un aimant à double-dipôle ; comme avec un aimant à un dipôle, les électrons sont extraits, mais avec un aimant à double-dipôle le premier champ dipôle est suivi d’un second champ magnétique dipôle dans la direction opposée qui corrige immédiatement la trajectoire du faisceau H¯ pour que celle-ci reste centrée sur l’axe. Ceci élimine l’érosion de la lentille mis à la terre permettant ainsi une mise au point continue et correcte du faisceau ; de plus, il n’est plus nécessaire de remplacer la lentille mis à la terre lors des interventions d’entretien périodique. Le mandrin d’extraction à double-dipôle est illustré à la Figure 2. Son installation dans la lentille d’extraction de la source d’ions est illustrée à la Figure 3.

Fig. 2: Le mandrin d’extraction à double-dipôle; Fig. 3: Le mandrin d’extraction à double-dipôle installé dans la lentille d’extraction.

Caractéristiques

• Fournit un filtrage des électrons du faisceau de la source d’ions H¯ dans les plus anciens cyclotrons Cyclone 30.
• Remplace le mandrin d’extraction dipôle simple.
• Assure que le faisceau H¯ qui sort des lentilles de la source d’ions est centré sur l’axe des lentilles.
• Élimine l’érosion et l’usure de la lentille mis à la terre de la source d’ions.
• Élimine la dégradation de la mise au point de la lentille mis à la terre due à l’érosion et l’usure.

Propriétés de rendement technique

• Extrait les électrons des faisceaux de sources d’ions H¯ de 12 keV à 30 keV.
• Le faisceau H¯ est sujet à ∫Bdl = 0 dans la direction du faisceau (voir les coordonnées du mandrin d’extraction #1) .
• Densité du flux magnétique maximale = -250 gauss suivi de 250 gauss (voir le schéma ci-dessous)

Données techniques de l’interface

• Diamètre: 48 mm
• Épaisseur: 12 mm
• S’adapte parfaitement dans la lentille d’extraction du Cyclone30 (modèles qui précèdent l’an 2000).