Simulation and design of the ion guide system for the MARA Low-Energy Branch - Liimatainen, Jarkko (2021)
MARAn alhaisen energian haara on kehitteillä oleva uusi mittauslaitteisto Jyväskylän yliopiston Kiihdytinlaboratorion MARA-massaseparaattorille. Tässä työssä suunniteltiin ja simuloitiin ioniohjain MARAn alhaisen energian haaralle SIMION-ohjelmistolla. Ioniohjaimen tehtävä on kuljettaa ionit MARAn polttotasolla sijaitsevalta kaasukammiolta kohti dipolimagneettia radiotaajuisilla kvadrupoleilla ja Einzel-linssisysteemillä. Dipolimagneetilla ionit massaseparoidaan ja ohjataan kohti mittauslaitteistoja. SIMION simuloi oletuksena ionien lentoratoja tyhjiössä, minkä takia simulointiohjelmaan toteutettiin ionien ja kaasuatomien törmäyksiä simuloivat mallit. Erityisesti ioniohjaimen alussa kaasun paine tulee olemaan niin suuri, että se vaikuttaa ionien lentoratoihin. 94Ag+1 ioneja simuloitiin sekä helium ja argon taustakaasuille. Tässä työssä esitetyn ioniohjaimen havaittiin saavuttavan yli 80% läpäisytehokkuuden molemmilla taustakaasuilla ja ionisuihkun avaruudellista hajontaa voitiin hallita kiihdytinoptiikan jännitteillä.