نوع مقاله : مقاله پژوهشی
نویسندگان
پژوهشکدهی پلاسما و گداخت هستهای، پژوهشگاه علوم و فنون هستهای، سازمان انرژی اتمی، صندوق پستی: 51113-14399، تهران- ایران
چکیده
رفتار یونهای 6UF238 گازی محصور شده در دام یونی چهار قطبی پاول تحت تأثیر میدان ناشی از اعمال پتانسیلهای RF و DC به الکترودهای کلاهک و حلقه دام و پتانسیل بار فضایی، با حل معادله دیفرانسیل خطی مرتبه دوم ماتیو مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج محاسبات و شبیهسازی در دو حالت غیاب و وجود اثر پتانسیل بار فضایی بررسی و با یکدیگر مقایسه شده است. نتایج تحلیلی و عددی، جابهجایی نمودار پایداری یونهای 6UF238 گازی محصور شده در دام چهار قطبی پاول در اثر اعمال پتانسیل بار فضایی را نشان میدهد. علاوه براین، تأثیر پتانسیل بار فضایی بر بیشینه چگالی یونهای 6UF238 محصور شده، تابع توزیع سرعت یونها و دیگر کمیتهای آماری نیز محاسبه شده است. دام یون چهار قطبی مهمترین بخش از یک طیفسنج جرمی را تشکیل میدهد و طیفسنج جرمی در صنعت غنیسازی اورانیم کاربرد گسترده و قابل توجهی دارد.
کلیدواژهها
عنوان مقاله [English]
Effect of space charge potential on the behavior of confined gaseous 238UF6 ions in paul ion trap
نویسندگان [English]
- N. Pishbin
- S.M. Sadat Kiai
- M. Elahi
- P. Yourtchi
- S.R. Shafaei
Plasma and Nuclear Fusion Research School, Nuclear Science and Technology Research Institute, AEOI, P.O.Box: 14399-51113, Tehran - Iran
چکیده [English]
This paper examined the behavior of confined 238UF6 gaseous ions in Paul’s quadrupole mass spectrometer under the influence of the field induced by the RF and DC potential applied to the end cap and ring electrodes and space charge potential, based on the solutions of Mathieu’s second-order linear differential equation. The results of calculation and simulation were compared in the absence and presence of space charge potential effects. The analytical and numerical results demonstrated the displacement of stability diagram of the confined 238UF6 gaseous ions in Paul's quadrupole trap due to the space charge potential. In addition, the space charge effect on the maximum density of the confined 238UF6 ions, the velocity distribution function of the confined ions and other statistical quantities were also calculated. The quadrupole ion trap forms the most important part of a mass spectrometer, and the mass spectrometer is widely used in the uranium enrichment industry.
کلیدواژهها [English]
- Paul's mass spectrometer
- 238UF6 gaseous ions
- Mathieu equation
- Space charge potential
- Maximum density
- Velocity distribution function