Plazmadiagnosztikai vizsglatok, ionnyalb s mszaki fejlesztsek az atomki

Debrecen, MTA Atomki 2013. Jnius 21.Plazmadiagnosztikai vizsglatok, ionnyalb s mszaki fejlesztsek az ATOMKI elektron-ciklotronrezonancis (ECR) ionforrsnRcz Richrd PterTmavezet: Dr. Biri SndorPhD rtekezs munkahelyi vitja

Debreceni EgyetemFizikai Tudomnyok Doktori Iskola

Magyar Tudomnyos Akadmia Atommagkutat IntzetAz ECR ionforrsokAz ATOMKI ECR ionforrsIonnyalb s mszaki fejlesztsNegatv tlts ionnyalb s plazma ellltsa s vizsglataMolekula ionnyalb ellltsaFm ionok ellltsaMszaki fejlesztsPlazmadiagnosztikai vizsglatokLthatfny alap diagnosztika RntgendiagnosztikaPlazmaszimulci

TartalomAz ECR ionforrsok

Sematikus felptsAxilis csapdzsRadilis csapdzs

Vesztesgi kpRezonancia alapegyenleteLorentz-erTlttt rszecskk csapdzse-MikrohullmRezonns trRezonns znaTkrzsi arnyCsapdzs feltteleB-minimumAz ECR ionforrsokAz Atomki ECR ionforrsIonnyalb s mszaki fejlesztsPlazmadiagnosztikai vizsglatokHideg ionkomponensHexaplmgnesAz ATOMKI ECR ionforrs

ECR (elektron-ciklotronrezonancia) elv alapjn ellltott nagytlts plazma s ionnyalb. Klnll, fggetlen ECR ionforrs, kisenergis gyorst. Nincs utgyorsts. Az ellltott plazma s az abbl kivont ionnyalb szles krben alkalmazhat kutatsi s gyakorlati clokra. Mikrohullm frekvencija14.3 GHz (6-18GHz)Mikrohullm teljestmnye0.1 - 1000 WRezonns mgneses tr rtke(14.3 GHz) 0.52 TeslaAxilis mgneses indukci maximuma (tekercsek)1.2 Tesla Radilis mgneses tr maximuma (hexapl) 1.2 Tesla Plazmakamra tmrje s hossza5.8 cm 20 cmKivon (gyorst feszltsg)50V - 30 kV

Az ECR ionforrsokAz Atomki ECR ionforrsIonnyalb s mszaki fejlesztsPlazmadiagnosztikai vizsglatokIonnyalb fejlesztsNegatv tlts ionnyalb s plazma ellltsa s vizsglataa, Sztesst kelt (elektron) befogsAB + e- A- + BAB + e- A- + B*AB* + e- A- + Bb, Polris disszociciAB + e- A- + B+ + e-c, Sztesst kelt rekombinciAB+ + e- A- + B+d, Az elektromgneses sugrzst kelt elektronbefogs A + e- A- + h,A + B + e- A- + BA + 2e- A- + e-e, TltscsereA+ + B A* + B+ + EA* + B A- + B+Negatv ionok kpzdseStandard ECRIS

Fordtott polartsokHCI mdhoz kpes nagy gznyomsKtfrekvencis zemmdHibrid ECR-multicusp zemllapotH-C-O-OH-O2-C60-7 A15 nA20.4 A8.8 A7.6 A2 nAAz ECR ionforrsokAz Atomki ECR ionforrsIonnyalb s mszaki fejlesztsPlazmadiagnosztikai vizsglatokIonnyalb fejlesztsNegatv tlts ionnyalb s plazma ellltsa s vizsglataH- kpzdse O2 kevers hatsraKetts zemmd

Nvekv H- kpzdsi csatornk:OH sztes rekombincija, H2O sztes e- befogsaTltscsere ms negatv ionokkal (O-, O2- ,stb.).

Negatv ionkpzdsre opt. Fordtott polaritsIonoptika opt.Becslhet sszettelAz O- nyalbra optimalizlt plazma, s a negatv ionkomponens szzalkos sszettele.

Az ECR ionforrsokAz Atomki ECR ionforrsIonnyalb s mszaki fejlesztsPlazmadiagnosztikai vizsglatokIonnyalb fejlesztsMolekulaionok ellltsaH+H2+H3+OH+H2O+H3O+O2+>1mA>1mA140A21A77A70A117AHCI mdhoz kpest nagy gznyomsSr plazma (nagy elektrda-ram)Ktfrekvencis zemmd (9.3 GHz + 14.3 GHz)Hibrid ECR-multicusp zemllapot

Nemzetkzi szinten versenykpes eredmny.+ 10 % - 20%Az ECR ionforrsokAz Atomki ECR ionforrsIonnyalb s mszaki fejlesztsPlazmadiagnosztikai vizsglatokIonnyalb fejlesztsFm ionok ellltsaMotivci: Felletek funkcionalizlsa nano-skln (implanttumok)

Legnagyobb cscsNyalbramPKGzPinjPorlaszt- feszltsg s ramAu17+1.25 eA300 WO21.6*10-6485 V/1.93mACa8+2 eA350 WO22.1*10-6500V/1.98mACl: megfelel intenzits, jelents talaktsok nlkl

porlasztsos technika (Ca, Au)

Au ionnyalbModerlt nyalbram (csatolt viselkeds) deKiemelked hossz tv stabilitsAz ECR ionforrsokAz Atomki ECR ionforrsIonnyalb s mszaki fejlesztsPlazmadiagnosztikai vizsglatokMszaki fejlesztsAsztali ECR plazmaforrs

Multifunkcis berendezs:

Oktatsi clokat szolgl egyszer, gazdasgos s biztonsgos munkahely. Demonstrcis eszkz.Langmuir-szonds plazmafizikai ksrletek.Rntgen s lthatfny tartomnyban vgzett ksrletek.Bonyolult technikt ignyl amplitd s frekvenciamodullt mikrohullm zemmdok tesztelse.

Nagymret plazmakamra (ID=10 cm, L=40 cm) Vkony NdFeB hexapl mgnesFggetlen vkuum s gzkezel rendszer Sweep oszcilltor (6-18 GHz), TWT erstNincs nyalbkivons (plazmaforrs) s mgneses tekercs.Az ECR ionforrsokAz Atomki ECR ionforrsIonnyalb s mszaki fejlesztsPlazmadiagnosztikai vizsglatok1. TzispontAz ATOMKI ECR ionforrs laboratriumban ionnyalb s mszaki fejlesztseket vgeztem, melynek eredmnyeknt:Megmutattam, hogy egy nagytlts ionok ellltsra tervezett ECR ionforrs segtsgvel jelents nyalbintenzitssal lehetsges (nhny esetben mA tartomnyba es) egyszeresen tlttt H2+, H3+, OH+, H2O+, H3O+, O2+ molekula ionnyalb, A tartomnyba es H-, O-, OH-, O2-, s nA nagysgrend C-, s C60- negatv ionnyalb ltrehozsa. A nyalbok ellltst egy szokatlan hibrid un. multicusp s ECR, ktfrekvencis zemllapot alkalmazsval rtem el.A negatv ionnyalbok ECR ionforrsban val kpzdsnek plazmafizikai vizsglatt vgeztem gynevezett ketts zemmdban. A negatv ionkpzdsre optimalizlt plazmk belltsi paramterei mellett a plazma negatv s pozitv komponenst egyarnt megmrtem. Meghatroztam szzalkos sszettelket. Szoros, lineris korrelcit talltam az adott negatv ionkomponensbl elrt maximlis nyalbram s a plazmjt jellemz szzalkos sszettel kztt. H- ionnyalb intenzitsnak egy nagysgrenddel val nvekedst tapasztaltam oxign segdgz alkalmazsakor, melyet kvalitatv mdon magyarztam a kevers hatsra fellp H- kpzdsi csatornk szmnak nvekedsvel.Specilis porlasztsos technikval, szmottev talaktsok nlkl, A tartomnyba es arany s kalcium nyalbokkal nveltem az ionforrs ionvlasztkt. Az ATOMKI ECR ionforrs tartalk alkatrszeinek felhasznlsval megptettnk egy elektromgneses tekercseket s kivon rendszert nem tartalmaz kismret, asztali ECR plazmaforrst. A klnbz plazmafizikai ksrletek elksztsn tl a berendezs oktatsi s demonstrcis feladatok elltsra is kivlan alkalmas.

R. Rcz, S. Biri, Z. Juhsz, B. Sulik and J. Plinks, Molecular and negative ion production by a standard electron cyclotron resonance ion source, Review of Scientific Instruments 83 (2012) 02A313S. Biri, R. Rcz and J. Plinks, Status and special features of the Atomki ECR ion source, Review of Scientific Instruments 83 (2012) 02A341R. Rcz, S. Biri, J. Plinks, An ECR table plasma generator, Proceedings of the 19th International Workshop on ECR Ion Source, ECRIS 10. Grenoble, France, 23-26 Aug., 2010. (www.jacow.org) 0 (2011) 124-126. R. Rcz, S. Biri, I. Csarnovich, S. Kknyesi, Gold and calcium ion beams for materials research by the Atomki ECR Ion Source. Acta Physica Debrecina 46 (2012)133-141Plazmadiagnosztikai vizsglatokECR plazmadiagnosztikaLoklis plazmadiagnosztikaGloblis plazmadiagnosztikaPlazmaszimulciLthatfny alap diagnosztikaRntgendiagnosztika

Diagnosztikai mdszerekTrapCADGloblis diagnosztikaAz ECR ionforrsok ltal kibocstott elektromgneses sugrzsPlazmaszimulciAz ECR ionforrsokAz Atomki ECR ionforrsIonnyalb s mszaki fejlesztsPlazmadiagnosztikai vizsglatokPlazmadiagnosztikai vizsglatokLthatfny alap diagnosztikaA spektrumvonalak nagy szma s a VL spektrum bonyolultsga miatt elemi vizsglat szinte lehetetlen.

15eV-50eVLthatfny fotonok Klcsnhatsokion-atom, atom-atom, ion-ion, e- - ion, e- - atomArgonElem (eV)He19.8Ne16.6Ar11.5Kr9.915Xe8.315Hideg ionkomponens, nagyrszt elektronokFnykpezgp mint detektorFnykpsorozat ksztse, az ECR paramterek szisztematikus vltoztatsa mellett.Globlis diagnosztikaPlazmaszimulciAz ECR ionforrsokAz Atomki ECR ionforrsIonnyalb s mszaki fejlesztsPlazmadiagnosztikai vizsglatokLthatfny alap diagnosztikaMrsi sszellts:

ECR plazmafot szerkezeteVltoz ECR paramterek: GznyomsMikrohullm teljestmnyeAxilis mgneses trMikrohullm frekvencijaGzsszettelIntenzits: ADU (8 bit)Spektrlis informci: RGBGloblis diagnosztikaPlazmaszimulciAz ECR ionforrsokAz Atomki ECR ionforrsIonnyalb s mszaki fejlesztsPlazmadiagnosztikai vizsglatokLthatfny alap diagnosztikaGznyoms hatsa:

8.5*10-6 mbar 7.0*10-6 mbar 2.5*10-6 mbar 1.1*10-6 mbar 8.0*10-7 mbar 5.0*10-7 mbar 4.4*10-7 mbar

Logaritmikusan szaturl fggvnyTeltsi rtk gzkomponens fggGloblis diagnosztikaPlazmaszimulciAz ECR ionforrsokAz Atomki ECR ionforrsIonnyalb s mszaki fejlesztsPlazmadiagnosztikai vizsglatokLthatfny alap diagnosztikaMikrohullm teljestmnynek hatsa:

Teljestmny nvelsnek hatsra szaturl intenzits grbkEltr karakterisztika argon s neon gzkomponensreNeon plazma semleges (45%) illetve 1+ (55%)Argon semleges atom (18%), az egyszeresen (81%) s ktszeresen (1%) pozitv ionGloblis diagnosztikaPlazmaszimulciAz ECR ionforrsokAz Atomki ECR ionforrsIonnyalb s mszaki fejlesztsPlazmadiagnosztikai vizsglatokLthatfny alap diagnosztikaAxilis mgneses tr vltozsnak hatsa:

3D intenzitstrkp f(Bax)Radilis kiterjeds nvekedseOptimummal (~0.66 Tesla) rendelkez intenzits grbkPlazma kzps tartomnynak kiresedseGloblis diagnosztikaPlazmaszimulciAz ECR ionforrsokAz Atomki ECR ionforrsIonnyalb s mszaki fejlesztsPlazmadiagnosztikai vizsglatokLthatfny alap diagnosztikaMikrohullm frekvencijnak hatsa:

?

regrezontorknt mkd kamraKls rezonns pont plazmadugRadilis kiterjeds nvekedseOptimummal rendelkez intenzits grbkInstabil szakasz f = 11 GHz 12 GHzGloblis diagnosztikaPlazmaszimulciAz ECR ionforrsokAz Atomki ECR ionforrsIonnyalb s mszaki fejlesztsPlazmadiagnosztikai vizsglatokLthatfny alap diagnosztikaSpektrlis vizsglat:

Homogn gerjesztst felttelezveRGB komponensekre bontvaMaxwell-Helmholtz additv sznkeversXenon tmenetekHandbook of ch. and phys.Normlt xenon tmenetek

Globlis diagnosztikaPlazmaszimulciAz ECR ionforrsokAz Atomki ECR ionforrsIonnyalb s mszaki fejlesztsPlazmadiagnosztikai vizsglatokLthatfny alap diagnosztikaA plazma 3D szerkezete:

nagy gyjttvolsgnagy rekeszrtk kis trgytvolsg alkalmazsaKis mlysglessg (~1cm)Asztali ECR plazmaforrsKpek ksztseKis mlysglessgFnykpezgp tengely menti mozgatsaFnykpsorozat intenzitsszrse3D rekonstruls

3D szerkezetInhomogn eloszlsGzcs pozcija meghatrozGloblis diagnosztikaPlazmaszimulciAz ECR ionforrsokAz Atomki ECR ionforrsIonnyalb s mszaki fejlesztsPlazmadiagnosztikai vizsglatokRntgendiagnosztika

Rntgen-komponensek szrse:Teljes Rntgen tartomny (a.,) Karakterisztikus Ar K (b.,) Fkezsi Rntgen (c.,)Argon ionfelh

Rntgen tartomnyban lyukkameraPinhole = 70mCCD (1 foton, spektrlis kirtkels)2003Globlis diagnosztikaPlazmaszimulciAz ECR ionforrsokAz Atomki ECR ionforrsIonnyalb s mszaki fejleszts2. TzispontGloblis plazmadiagnosztikai vizsglatokat vgeztem az ATOMKI ECR ionforrson. Korszer digitlis fnykpezgpet, mint detektort hasznltam a plazma szisztematikus vizsglatra. A plazma elektromgneses spektrum lthatfny tartomnyban adott vlaszt az olyan alapvetnek szmt belltsi paramterek hatsra, mint a gznyoms, gzsszettel, axilis mgneses tr erssge, mikrohullm teljestmnye s frekvencija, a kpekhez tartoz intenzits rtkek alapjn tanulmnyoztam. Megmutattam a homogn gerjesztsekhez tartoz, normalizlt s alapsznekre sztvlasztott elmleti spektrumvonalak egyezsgt az emberi szem, illetve a fnykpezgp ltal rzkelt spektrlis informcikkal. Kidolgoztam s alkalmaztam egy eljrst, melynek segtsgvel kpesek vagyunk visszaadni a plazma hromdimenzis szerkezett jl meghatrozott optikai felttelek mellett kszlt ktdimenzis fnykpsorozat segtsgvel. Bekapcsoldtam az ATOMKI ECR csoport, Debreceni Egyetemmel s a NIST (National Institute of Standards and Technology) intzettel egyttmkdsben, 2002/2003-ban az ionforrs plazmirl rntgentartomnyban zemel lyukkamerval ksztett felvtelek kirtkelsi fzisba. Az eredmnyek segtsgvel alacsonyan ionizlt argon plazma ktdimenzis kpe, srsgviszonyai kerltek meghatrozsra. R. Rcz, S. Biri and J. Plinks, Electron cyclotron resonance plasma photos, Review of Scientific Instruments 81 (2010) 02B708 (3pp).R. Rcz, S. Biri and J. Plinks, Visible light emission of Electron Cyclotron Resonance plasmas, IEEE Transactions on Plasma Science 39/11 (2011) 2462-2463.S. Biri, E. Takcs, R. Rcz, L. T. Hudson and J. Plinks, Pinhole X-Ray camera photographs of an ECR Ion Source plasma, IEEE Transactions on Plasma Science 39/11 (2011) 2494-2495.R. Rcz, S. Biri, J. Plinks, An ECR table plasma generator, Proceedings of the 19th International Workshop on ECR Ion Source, ECRIS 10. Grenoble, France, 23-26 Aug., 2010. (www.jacow.org) 0 (2011) 124-126.S. Biri, R. Rcz, and J. Plinks, Studies of the ECR plasma in the visible light range, Proceedings of the 19th International Workshop on ECR Ion Source. ECRIS10. Grenoble, France, 23-26 Aug., 2010. (www.jacow.org) 0 (2011) 168-170.R. Rcz, Frequency dependence of the ECR plasma Acta Physica Debrecina 44 (2010) 108-117.R. Rcz, Color of the ECR plasma. Acta Physica Debrecina 45 (2011) 250-257.Plazmadiagnosztikai vizsglatokPlazmaszimulciTrapCAD:

Egy-elektron szimulciMegmarad, elvesz elektronokEnergia eloszlsaTrbeli eloszlsa

Globlis diagnosztikaPlazmaszimulciAz ECR ionforrsokAz Atomki ECR ionforrsIonnyalb s mszaki fejlesztsPlazmadiagnosztikai vizsglatok

Futtats:3 milli e-, rez. znaf = 14.5 GHzt = 200 ns (CPU id 127 ra)v, v = 1-100 eVKomponensek:Elvesz (51 %)Megmarad: hideg (1-200eV), tmeneti (0.2 -3keV)meleg (3-10 keV), forr (E>10 keV)Plazmaszimulci

Megmarad elektronokElvesz elektronokGloblis diagnosztikaPlazmaszimulciAz ECR ionforrsokAz Atomki ECR ionforrsIonnyalb s mszaki fejlesztsPlazmadiagnosztikai vizsglatok

PlazmaszimulciTengely menti eloszls vizsglataTengely menti rszecskesrsg fggvnyAz egyre meleged elektronok, lokalizltsga n.Az elektronok egy a rezonns zna ltal meghatrozott nagy srsg plazmra s egy az ezt krlvev fleg alacsony energij elektronok ltal dominlt ritka burokra vlnak sztGloblis diagnosztikaPlazmaszimulciAz ECR ionforrsokAz Atomki ECR ionforrsIonnyalb s mszaki fejleszts3. TzispontAz ATOMKI ECRIS plazmjnak elektronkomponenst szimulltam a TrapCAD program segtsgvel. A megmarad elektronkomponenst energia szerint ngy csoportra osztottam. Az egyes komponensek szerint szrt elektronok trbeli eloszlsnak vizsglatval megllaptottam, hogy az elektronok a rezonns zna ltal meghatrozott nagy srsg plazmra s az ezt krlvev fleg alacsony energij elektronok ltal dominlt ritka burokra vlnak szt.S. Biri, R. Rcz, J. Imrek, A. Derzsi, Zs. Lcz, Imaging of ECR plasma by computer simulation, IEEE Transactions on Plasma Science 39/11 (2011) 2474-2475. S. Biri, R. Rcz, Z. Perduk, I. Vajda and J. Plinks, Recent developments and electron density simulations at the ATOMKI 14.5 GHz ECRIS, Proceedings of the 20th International Workshop on ECR Ion Source. ECRIS 12. Online publikls a www.jacow.org honlapon folyamatban.Plazmadiagnosztikai vizsglatokEredmnyek sszehasonltsa

Szimullt plazmakomponensek (TrapCAD) hideg - (E < 200eV) s meleg elektronok (3 keV < E < 10 keV)

Lthat fny s rntgen tartomnyban kszlt kpek VL kp hideg e- Rntgen kp meleg e-Tranziens analzisNyalbkivons Globlis diagnosztikaPlazmaszimulciAz ECR ionforrsokAz Atomki ECR ionforrsIonnyalb s mszaki fejleszts4. TzispontA diagnosztikai mdszerek (belertve a plazma elektronkomponensnek szimulcijt is) eredmnyeinek sszehasonlt elemzst vgeztem. J ltalnos egyezst tapasztaltam a hideg elektronok trbeli eloszlsa s a lthat fny felvtelek, valamint a meleg elektronok s az ionfelh trbeli eloszlsa kztt. A kpeket, modellezseket, az azok kzti hasonlsgokat s klnbzsgeket magyarz kvalitatv megllaptsokat tettem.R. Rcz, S. Biri and J. Plinks, ECR plasma photographs as a plasma diagnostic, Plasma Sources Science and Technology 20 (2011) 025002 (7pp).KsznetnyilvntsTmavezetm; Dr. Biri SndorProf. Dr. Plinks JzsefTrsszerzk:Sulik BlaJuhsz ZoltnTakcs EndreImrek JzsefDerzsi ArankaLcz ZsoltKknyesi SndorL. T. HudsonCsarnovich IstvnPerduk ZoltnVajda IstvnTMOP - 4.2.2/B-10/1-2010-0024TMOP- 4.2.2.A-11/1/KONV-2012-0036A prezentci elksztst a TMOP-4.2.2/B-10/1-2010-0024 szmprojekt tmogatta. A projekt az Eurpai Uni tmogatsval, az Eurpai Szocilis Alap trsfinanszrozsval valsult meg.

A prezentci elksztst a 4.2.2.A-11/1/KONV-2012-0036 szmprojekt tmogatta. A projekt az Eurpai Uni tmogatsval, az Eurpai Szocilis Alap trsfinanszrozsval valsult meg.rtekezs tmjban szletett publikcikImpakt faktorral rendelkez kzlemnyek1. R. Rcz, S. Biri, Z. Juhsz, B. Sulik and J. Plinks, Molecular and negative ion production by a standard electron cyclotron resonance ion source, Review of Scientific Instruments 83 (2012) 02A313 (3pp).A folyirat impakt faktora 1.367.2. S. Biri, R. Rcz and J. Plinks, Status and special features of the Atomki ECR ion source, Review of Scientific Instruments 83 (2012) 02A341 (3pp).A folyirat impakt faktora 1.367.3. R. Rcz, S. Biri and J. Plinks, Electron cyclotron resonance plasma photos, Review of Scientific Instruments 81 (2010) 02B708 (3pp).A folyirat impakt faktora 1.598.4. R. Rcz, S. Biri and J. Plinks, Visible light emission of Electron Cyclotron Resonance plasmas, IEEE Transactions on Plasma Science 39/11 (2011) 2462-2463.A folyirat impakt faktora 1.174.5. S. Biri, E. Takcs, R. Rcz, L. T. Hudson and J. Plinks, Pinhole X-Ray camera photographs of an ECR Ion Source plasma, IEEE Transactions on Plasma Science 39/11 (2011) 2494-2495.A folyirat impakt faktora 1.174.6. S. Biri, R. Rcz, J. Imrek, A. Derzsi, Zs. Lcz, Imaging of ECR plasma by computer simulation, IEEE Transactions on Plasma Science 39/11 (2011) 2474-2475. A folyirat impakt faktora 1.174.7. R. Rcz, S. Biri and J. Plinks, ECR plasma photographs as a plasma diagnostic, Plasma Sources Science and Technology 20 (2011) 025002 (7pp). A folyirat impakt faktora 2.521.Konferencia kiadvnyok8. R. Rcz, S. Biri, J. Plinks, An ECR table plasma generator, Proceedings of the 19th International Workshop on ECR Ion Source, ECRIS 10. Grenoble, France, 23-26 Aug., 2010. (www.jacow.org) 0 (2011) 124-126.9. S. Biri, R. Rcz, and J. Plinks, Studies of the ECR plasma in the visible light range, Proceedings of the 19th International Workshop on ECR Ion Source. ECRIS10. Grenoble, France, 23-26 Aug., 2010. (www.jacow.org) 0 (2011) 168-170.10. S. Biri, R. Rcz, Z. Perduk, I. Vajda and J. Plinks, Recent developments and electron density simulations at the ATOMKI 14.5 GHz ECRIS, Proceedings of the 20th International Workshop on ECR Ion Source. ECRIS12, Sydney, Australia 25-28 Sept. 2012. Online publiklsa a www.jacow.org honlapon folyamatban.Egyb kzlemnyek11. R. Rcz, S. Biri, I. Csarnovich, S. Kknyesi, Gold and calcium ion beams for materials research by the Atomki ECR Ion Source. Acta Physica Debrecina 46 (2012) 133-141.12. R. Rcz, Frequency dependence of the ECR plasma Acta Physica Debrecina 44 (2010) 108-117.13. R. Rcz, Color of the ECR plasma. Acta Physica Debrecina 45 (2011) 250-257.Referensi vlemny, szakmai krdsek, megjegyzsek1/19A dolgozat elejn nem rtana lerni, hogy a (teslban, T, mrt) B mgneses indukcivektor mez egyszeren csak mgneses tr elnevezssel fog szerepelni. Ugyanis tekercsek s lland mgnesek egyarnt szolgltatjk a teret, de a tltshordozkra fellp ert kell a plyaszmtsokhoz figyelembevenni. (Itt jegyzem meg, hogy a rntgen-spektroszkpiai diagnosztiknl a fkezsi sugrzs energiaeloszlsnak kplett fel lehetett volna rni.)Az emltett hinyossgokat, pontatlansgokat ptolni fogom. A 24-27. oldalakon nem logikus a tagols, viszont nagyon egybemosdnak egyes rszek, ami miatt tovbbi alpontok szksgesek.2/19Tovbbi alpontokat fogok beilleszteni.Referensi vlemny, szakmai krdsek, megjegyzsek3/19A nyalbram m/q spektrumokban helyenknt nagy folytonos httren lnek a cscsok (pl. 3.5, 3.7), amelynek nagysga a kisebb m/q-nl a cscsok magassgval egyezik. Mitl szrmazik ez? A 3.7. spektrumnl mit jell az X s az Y?Folytonos httr: Negatv ionnyalb spektrumok felvtele esetn a plazmbl kivont ionramon tl elektronok is elhagyjk a plazmt. Ezek szrdsa az analizl mgnes kamrjnak faln, a nyalbcsatornban okozhat ilyen jelensget.X s Y cscsok lehetsges magyarzatt a mrsek sorn tbb szempontbl is megvizsgltam. Az Y cscs pontosan az O2- m/q rtknek megfelelen szleltk. Azonban a nemzetkzi irodalomban megjelent publikcik alapjn ennek detektlsra nincs lehetsgnk. Az X cscs megjelense magyarzhat az O2- nyalbkomponens AM kamrjnak merevtsn val szrdsval.

3.7. bra3.5. braKt azonostatlan cscs m/q= 8 s 5.6-nlO2- nem stabil, de ltezhet (m/q = 8). Detektlhat?

Valamelyik nagy intenzits cscs szrdsa az analizl mgnes kamrjnak merevtsn.

*M.F.C. Ladd, et al., Acta Cryst. 13 (1960) 959O2- O E=7.8eV = 10-10 s nem mrhetnnk (20m)*W. K.Stuckey, et al. Nature 211 (1966) 963 = 10-4 s*M. Bacal Nucl. Fusion 46 (2006) 250 nem ltezik ????

3/19Szrds az AM kamra merevtsn?

TTOTTOr0rTHasonl hromszgek:TO/TO = rT/r0 rT/r0 = 2.2Akkor lehet egy adott atom adott tltsllapotnak szrdsi cscsa, ha a szrdsi cscshoz tartoz analizl mgnes a szrd nyalbot ppen 2.2-szer nagyobb krre knyszerti, mint a kamra kzpsugara. Kt nagy cscs O- s O2- Csak ezek esetleges szrdsai lehetnek.[(m/q)1/(m/q)2] / [I1/I2] = X ~ 2.2I(32) = 23.11 AI(8) = 11.41I(16) = 16.26 AI(5.6) = 9.4932 vs 8X = 1.932 vs 5.6X = 2.316 vs 8X = 1.416 vs 5.6X =1.73/19Referensi vlemny, szakmai krdsek, megjegyzsek4/19Milyen az ECR legjobb vkuuma esetn (vagyis amikor nincs szndkos gzbevitel) a maradkgz-spektrum? Figyelembeveszik-e ezt az eloszlsok kirtkelsnl, kvantitatv interpretlsnl? A fmionok ellltsnl (41.o.) lehetnek-e zavar egyezsek emiatt az m/q-ban?Idelis esetben (melyre mindig trekedni szoktunk), plazma nem gyjthat be szndkos gzbevitel nlkl. Azonban, ha ez mgis megtehet (az ionforrs bontst kvet els zemek sorn), a maradkgz-spektrum a vz molekula ionjt, CH szrmazkok ionjait, kevs nitrognt tartalmaz. A tltsllapot eloszlsuk illetve az, hogy molekulris vagy atomi ionos formban jelennek-e meg, a betpllt teljestmnytl fgg. Nagysguk a munkagz beinjektlst kveten a hasznos cscsokhoz kpest elhanyagolhatv cskken. gy az esetleges tlapolsok sem okoznak problmt. Specilis esetekben a kvantitatv kirtkelsek sorn az tlapolt cscsok maradkgz komponense becslhet az adott atom nem tlapolt cscsai segtsgvel. Emiatt elvileg lehetnek zavar egyezsek az m/q-ban, azonban a fm ionok esetn (a porlaszt) oxign plazma miatt az tlapolsok az oxigncscsoknl jelentsek.Referensi vlemny, szakmai krdsek, megjegyzsek5/19A 3.5. brn az egyik cscs jellse: C2H2-. Mshol szbakerl a fullern. Ezeknl s ms nem-szokvnyos molekulknl mivel lehet bizonytani a megadott kmiai formt? Molekulaspektroszkpia, azaz az IR-tartomny szksges lehet a ksbbiekben emiatt is s a plazma tovbbi vizsglathoz. A gerjeszts az ECR-nl szlessv, mg szub-millimteres tartomny fel is el lehet menni. A lzerspektroszkpusok ma a tera-Hz-es tartomnyt ostromoljk. Kapcsolat a pcsiekkel s az ELI-programmal?Molekula rezgsek gerjesztsvel, infravrs tartomnyban kibocstott elektromgneses sugrzs detektlsval lenne r lehetsg. Ezen rezgsek gerjesztse lehetsges a plazmban lejtszd folyamatok eredmnyeknt, vagy akr kls gerjeszts becsatolsval. A molekulk azonostsnak msik mdja, a kivont analizlt nyalb makroszkopikus mennyisgnek sszegyjtse, majd vizsglata, Raman spektroszkpiai, XPS, HPLC eljrsokkal. Termszetesen nyitottak vagyunk minden egyttmkdsre.

Referensi vlemny, szakmai krdsek, megjegyzsek6/1935.o.: az O2-adagols szerepe a H- kpzdsben: folyamatosan nvelt oxign bevitellel meg lehetne hatrozni a kszbmennyisget. Ezzel lehetne-e kvantitatvabb magyarzatot adni?Igen, br a kevers hatsra fellp H- kpzdsben szerepet jtsz dominns folyamatok szma nagy. Tovbb nehezti a kvantitatv kirtkels lehetsgt, hogy az oxignkevers hatsa ezekre a csatornkra vlheten eltr optimlis adagolst ignyel. A folyamatok nem sztvlaszthatk, gy az optimum megtallsa kompromisszum rvn kell hogy ltrejjjn. A H- ramnak mrse O2 kevers mennyisgnek fggvnyben hasznos lehet. Fleg abban az esetben ha a kevers hatsra loklis optimumok jeleneznnek, melyek mr illesztses szmolst tennnek lehetv az egyes rezonns viselkeds kpzdsi csatornkra vonatkozan.Referensi vlemny, szakmai krdsek, megjegyzsek7/19A kzlt spektrumokbl szmthat ion-sszettel mennyire stabil idben (folyamatosan s ismtelve)? Mely ECR-paramterek befolysoljk ezt?Az ECR ionforrs belltsi paramtereinek szma nagy s kombincijuk vgtelen. Ezrt egy optimlisnak nevezett bellts egy j nyalbkomponens esetn hossz itercis folyamat rvn jn ltre. Reproduklhatsg: Ha lnyegi vltozs az ionforrson nem trtnik, az eredmnyek jl reproduklhatak. Ekkor meghatroz paramterek a hangolelektrda, a tekercsek illetve a kivonelektrda pozcija. Ha ezek kt zem kzt nem vltoznak a reproduklhatsg 10%-20%-os trsen bell van, mely finomhangolssal a mr korbban tapasztalt optimlis rtkre javthat.Rvidtv stabilits: Az emltett optimalizlsi folyamat sorn az is szempont, hogy olyan belltsi paramtereket talljunk, melyek nem felttlenl a maximlis nyalbramot produkljk, de idben (nhny ra) stabilak. Ekkor az elektromos kislsek, instabil plazmallapotok kerlse a legfontosabb.Referensi vlemny, szakmai krdsek, megjegyzsek8/1950.o.: a Si(Li) s a HpGe flvezetk nem hullmhossz-diszperzv detektorok!Ez elrs a dolgozatban. Javtom. (A mondat tovbbi rszben mr helyesen utaltam r.)A 31. kpletben a hatskeresztmetszetnek nevezett Qex vglis milyen dimenzij mennyisg?Mrtkegysge (x10-20) m2.9/19Referensi vlemny, szakmai krdsek, megjegyzsek10/19A digitlis fnykpezsnl hasznlt kamerban CMOS-szenzor vagy CCD van? Rgen az utbbi volt a gyakoribb, aztn az elbbi lett az az egyszerbb gyrthatsg miatt. Ma egyforma az ruk, versengs van a piacon. De: a CCD pixelrzkenysge taln egyenletesebb. A msik fontos jellemz: Peltier-htssel specilis eszkzk kaphatk, amivel a szerz ltal emltett zaj nagymrtkben cskkenthet s gy hosszabb expozcit vlasztva az rzkenysg nvelhet.A digitlis fnykpezsnl hasznlt kamerban CCD szenzor tallhat.Referensi vlemny, szakmai krdsek, megjegyzsek11/1960-61.o.: Az ADU-egysg magyarzatnl s a hitelestsnl vigyzni kell az energia s intenzits szavak hasznlatra! A fny ltal vitt teljes energia Etot = Nhn (joule), ahol N a fotonok szma. Az intenzits jellege I = N/t (foton/s), illetve a teljestmny P=Etot/t (watt). A pixel I-vel arnyos (ADU) mennyisg tltst gyjt, amit befolysol a fotoeffektus hullmhossz-fggse. A kpet a teljes energival arnyos tltsek jellemzik. Az 5.3 s hasonl kpeken a szn a fnyintenzitstl is fgghet technikai okok miatt. ltalban: az intenzitsviszonyok adnk a kvantitatv spektroszkpit. Ehhez nemcsak a sznkeverst kell figyelembevenni, hanem az rzkenysg l-fggst is. Tovbbi nehzsget okozhat a gz(ok)ban az nabszorpci, illetve a rezonancia-abszorpci (alapllapotoknl).Ksznm a megjegyzst s pontostst. Az ide vonatkoz rszt javtom. s a dolgozat tovbbi rszben kvetkezetesen alkalmazom.12/19Ez a kpet jellemz ADU rtk, ami I-vel arnyos, ami meg N-nel. (gy lett betsszmnak nevezve, kvetkezetesen javtom)A kpek analzisbl nyert diagramok fggleges tengelyn mit jelent a betsszm?Referensi vlemny, szakmai krdsek, megjegyzsek13/1963.o. s 5.7. bra: A fot s a diagram kztti magyarzat helytelen: az intenzits meredeksge cskken, nem az abszoltrtke. 60 W alatt Ne-nl mirt nincs mrs? Ez az interpretlshoz nagy segtsget jelenthetne. A 64.oldallal egytt: a magyarzatok nem teljesen logikusak az 5.7. brt szemllve. Tovbb: az igazi teltsi grbe nem egyszer hatvnyfggvny, br annak ltszik nha, hanem 1 exp(-) alak. gy kellene az Ar s Ne ltszlagos ellenttt vizsglni. Ha exp abszorpcis trvny rvnyesl(ni ltszik) valamilyen jelensgben, akkor a fenti teltsi grbe lnyegben a trfogatban maradt, leadott, abszorbelt energit/rszecskt jelentheti (pl. bizonyos detektoroknl a hatsfokkal arnyos).60 W alatt nem volt lehetsges a Ne plazma begyjtsa. Az eltrsek valban nem felttlenl csak a sugrz tltsllapotok arnyval hozhat sszefggsbe, hanem esetleg az abszorpcis kpessgekkel is. A pontok megillesztst 1-exp(-...) fggvnnyel is el fogom vgezni.Referensi vlemny, szakmai krdsek, megjegyzsek14/1965.o., 5.9. bra: a Rtg-spektroszkpia s az egyb mdszerekkel nyert eredmnyek hogyan korrellnak a fnykpezssel kapottakkal? Az 5.1.2.2. alfejezetben Ar s Ne, az 5.1.2.3.-ban pedig a Ne s Kr volt vizsglva. Ha ugyanaz a kett, vagy mindhrom gz kerlt volna analzisre a kt ksrletben, a kvetkeztetsek biztosabbak, ltalnosabbak lehetnnek.Rntgen s lthatfny tartomnyban kapott eredmnyek sszehasonltsa az axilis mgneses tr cskkensnek hatsra. A fkezsi rntgensugrzs mrsvel kapott rntgenspektroszkpiai eredmnyek* korrellnak, de legalbbis nincsenek ellentmondsba a mi eredmnyeinkkel. Az elvesz elektronok energialeoszlsa az alacsony energik irnyba toldik, ami kezdetben kedvez a lthat fny fotonok keletkezsnek (az optimumig).

5.9.bra*C. Lyneis, et al., Measurements of bremsstrahlung production and x-ray cryostatheating in VENUS, Review of Scientific Instruments 77/3 (2006) 03A342Referensi vlemny, szakmai krdsek, megjegyzsek15/1967.o., 5.12. bra: a kamera a geometriai viszonyok miatt tkrbl nzte a plazmt. A tkr hullmhossztl fgg reflexikpessge mennyiben befolysolta a sznek arnyait?

Spektrlis tereszt kpessg (veg)Spektrlis reflexis tnyez (Alumnium)Bk7 (optikai, szokvnyos ablak) veg

A tkr esetben meg kell vizsglni az veg spektrlis teresztkpessgt, illetve az alumnium spektrlis reflexis tnyezjt. Az veg tereszt kpessge lthatfny tartomnyban j kzeltssel a hullmhossztl fggetlen. Az alumnium reflexis tnyezjt jellemz fggvny kktl a vrs fel haladva folyamatosan nvekv, 5%-on belli eltrst mutat az tlagrtktl. Ennek megfelelen a sznek arnyait, br kis mrtkben, de a nagyobb hullmhosszak (vrs) irnyba tolja. Referensi vlemny, szakmai krdsek, megjegyzsek16/1968., 69.o.: Az ionramokra, lefosztsra vonatkoz korbbi adatokkal egytt kellene trgyalni az optikai jelensgeket. Az instabilitst korbban is szleltk? Az optikai mdszer segthet-e egyszersgvel az ECR optimlis belltsnak gyorstsban?(Frekvencia vltozsnak kvetkeztben megjelen instabilitsok.) Korbban norml zem sorn nem szleltnk instabilitsokat, mert nem vltoztattuk a frekvencit. Egy keskeny svszlessg cirkultor szokta vdeni az erstt a visszaverd hullmoktl. ppen ezrt a jelensgnek vlemnyem szerint nem az ionram maximalizlsban van elssorban szerepe hanem alhzza a frekvenciahangols szksgessgt s fontossgt, a megszokott frekvencikhoz kpest. Egy szisztematikus tltsllapot eloszlssal egybekttt kalibrl mrssel az optikai mdszer segthetn az ECR paramterek optimlis belltsnak lehetsgt, vagy legalbbis megltnek ellenrzst.

Referensi vlemny, szakmai krdsek, megjegyzsek17/1972-73.o.: Fordtott a szem s a napfny logikja: a valsgban a szemnek azrt ilyen az rzkenysgi grbje, mert a Nap sugrzsa s a lgkr abszorpcija ezt a hullmhossz-tartomnyt adja a Fldn. s ezrt ksztette ilyenre Bayer a szrt, mert a szemnek ilyen az rzkenysgi grbje. Azt is figyelembe kell venni, hogy ez fnyerssgtl is fgg (jszakai lts). Ez a dolgozatban gy jn el, hogy a kisteljestmny gerjesztsnl gyengbbnek s vrsebbnek ltjuk a plazmt. A fnykpezgpeknl ez figyelembe van vve, ltalban?Fnykpezgpek esetn a sznekre val rzkenysget a fehregyensly lltsval lehet meghatrozni. A fotsorozatok ksztsnl mindvgig fixen tartott rtket hasznltunk, ezrt az (jszakai lts) problmja esetnkben nem merlt fel. Automata zemmdban ez eltrseket okozhatott volna.

Referensi vlemny, szakmai krdsek, megjegyzsek18/1989. s kvetkez oldalak: A diagnosztikai mdszerekbl levonhat kvetkeztetsek, az eredmnyek rtelmezse nem foglalkozik a 63. s 64. brkon bemutatott jelensgekkel.Az emltett szvegrsz foglalkozik az brkkal csak a szvegben az adott helyen nincs r hivatkozs. A hinyossgot javtani fogom.19/19A hideg elektronok s az ltaluk keltett fotonok nem azonos trfogatot lttatnak a Szerz szerint. Ennek gy is kell lennie: a fotonemisszi irnykarakterisztikja vletlenszer, hacsak a B-mez nem polarizlja a legerjed atomokat-ionokat mindenhol ugyanolyan mdon.Az eltrsnek tbb lehetsges magyarzatot adom a dolgozatomban.