Simulación de la generación de iones He, N, O, Ne, Ar, Kr, en la primera cámara de una fuente iónica basada en el fenómeno de la resonancia ciclotrónica electrónica

Debido a su enorme potencial científico y tecnológico, recientemente ha crecido el interés de la comunidad científica hacia los iones de alta carga. Aprovechando los iones multicargados en complejos ciclotrónicos se logra aumentar el límite superior de la energía a un orden de magnitud muchos mayore...

Full description

Autores:
Bermúdez Rodríguez, Julián Ricardo
Tipo de recurso:
Trabajo de grado de pregrado
Fecha de publicación:
2004
Institución:
Universidad Autónoma de Bucaramanga - UNAB
Repositorio:
Repositorio UNAB
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:repository.unab.edu.co:20.500.12749/26126
Acceso en línea:
http://hdl.handle.net/20.500.12749/26126
Palabra clave:
Systems engineer
Technological innovations
Multi-charged ions
Cyclotron complexes
Electronic cyclotron resonance
Ionization
Quantum electrodynamics
Quantum theory
Cyclotron resonance
Ingeniería de sistemas
Innovaciones tecnológicas
Ionización
Electrodinámica cuántica
Teoría cuántica
Resonancia ciclotrónica
Iones multicargados
Complejos ciclotrónicos
Resonancia ciclotrónica electrónica
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Actualmente existe sólo un tipo de fuentes de iones multicargados que puede producir haces iónicos cuya magnitud y emitancia son aplicables a investigaciones en el área de física de alta energía. A este tipo se refieren las fuerzas basadas en el fenómeno de la resonancia ciclotrónica electrónica (RCE). Aunque la primera fuente RCE fue construida hace ya 30 años, no se elaboró un modelo teórico capaz de explicar el proceso de generación de iones multicargados lo que dificulta el diseño de fuentes óptimas para cada objetivo propuesto y el tipo de acelerador. Para solucionar esta falencia se pretende por medio de esta tesis elaborar un modelo físico adecuado a plasmas y campos reales un modelo matemático (ecuaciones de balance para campos). Una simulación del plasma RCE confinado en un campo magnético que contiene como una parte inseparable procesos de ionización paso a paso, efectos Auger y cascada, difusión, recarga de iones, quemadura de los átomos neutros.INTRODUCCIÓN OBJETIVOS MARCO TEÓRICO LA HISTORIA DEL DESARROLLO DE LAS FUENTES ECRIS (1965-1992) CARACTERISTICAS GENERALES DE LAS FUENTES IONICAS DESCRIPCIÓN MATEMÁTICA DE PROCESOS DE GENERACIÓN DE IONES MULTICARGADOS ECUACIONES DE BALANCE PARA LA PRIMERA CAMARA 68 CONCLUSIONES BIBLIOGRAFIA ANEXOSPregradoDue to their enormous scientific and technological potential, the interest of the scientific community in highly charged ions has recently grown. By taking advantage of multicharged ions in cyclotron complexes, it is possible to increase the upper limit of energy to a much higher order of magnitude. Currently there is only one type of multicharged ion sources that can produce ion beams whose magnitude and emittance are applicable to research in the area of ​​high energy physics. Forces based on the phenomenon of electronic cyclotron resonance (ECR) refer to this type. Although the first RCE source was built 30 years ago, a theoretical model capable of explaining the generation process of multicharged ions was not developed, which makes it difficult to design optimal sources for each proposed objective and the type of accelerator. To solve this shortcoming, this thesis aims to develop a physical model suitable for real plasmas and fields, a mathematical model (balance equations for fields). A simulation of the RCE plasma confined in a magnetic field that contains as an inseparable part step-by-step ionization processes, Auger and cascade effects, diffusion, recharging of ions, burning of neutral atoms.Modalidad Presencialapplication/pdfspahttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/co/Abierto (Texto Completo)Atribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombiahttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Simulación de la generación de iones He, N, O, Ne, Ar, Kr, en la primera cámara de una fuente iónica basada en el fenómeno de la resonancia ciclotrónica electrónicaSimulation of the generation of He, N, O, Ne, Ar, Kr ions in the first chamber of an ionic source based on the phenomenon of electronic cyclotron resonanceIngeniero de SistemasUniversidad Autónoma de Bucaramanga UNABFacultad IngenieríaPregrado Ingeniería de Sistemasinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisTrabajo de Gradohttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1finfo:eu-repo/semantics/acceptedVersionhttp://purl.org/redcol/resource_type/TPSystems engineerTechnological innovationsMulti-charged ionsCyclotron complexesElectronic cyclotron resonanceIonizationQuantum electrodynamicsQuantum theoryCyclotron resonanceIngeniería de sistemasInnovaciones tecnológicasIonizaciónElectrodinámica cuánticaTeoría cuánticaResonancia ciclotrónicaIones multicargadosComplejos ciclotrónicosResonancia ciclotrónica electrónicaMartinell Benito Julio, Los prometeos modernos o el esfuerzo para controlar la Fusion Nuclear, Consejo nacional de Ciencia y Tecnología, México, Segunda edición ,1995.Heras Germa Mónica, Plasmas: El Cuarto Estado de la Materia, http://www.todo-ciencia.com/fisica-mates/0i47181200d1011374747.php , Noviembre 2003.Díaz Daniel Suescún, V.D. 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On altos fuentes de iones multicargados.Geller R, Jacquot C, Ludwig P y Sermet P 1976 Proc 3rd Internacional conferencia de plasmas calientes (Grenoble) (Paris CEA).R.Geller et al., Intern. Conference ECRIS, NSCL Report, MSUE, Lansing Michigan, 1987, p.112.V.D.Dougar Jabon, B.A.Kondratov, in Actual Problems in Plasma Physics, RFU Edition, v2 (1994) 132.-G.Shirkov,G.Szchornack, Nucl. Inst. Meth. in Phys. Res. , B95 (1995) 527.G.Shirkov, Report CERN/PS 94-33 (HI), 1994.V.P.Pastukhov, Plasma Theory Problems, 15 (1984) 160.H.Zhao, A.A.Efremov, V.Kuntner, JINR E9-94-938,1994, Dubna.H.Ikegami, H.Iguchi et al. , IPPJ-665, 1983, Nagoya.V.D.Dougar Jabon, A.M.Umnov, V.B.Kutner, Rev.Sci. Instrum.,V.D. Dougar Jabon, A.J.Chacón Velasco, A.M.Umnov, V.!.Karioka, Physica Scripta, 65 (1999).V.D. Dougar Jabon, A.J.Chacón Velasco, Informe final del proyecto DIF 7151 “Cálculo del tiempo de retención de los iones en las fuentes RCE *, diciembre TO TIOAlexandro V., Kazarinov N., Shetsov V., Shirkov G, Simulación y optimización de haces iónicos para fuentes ¡ónicas, Russia, Elseiver, 2003.Cavenago M., Optimización para la altas corrientes de ¡ones y eficiencia en las fuentes RCE, Italia, Elseiver, 2003.Currell F. J., Airen J., Dunn K. F., Un nuevo dispositivo para el estudio de la interacción entre el electrón y el lon, Ireland, Elseiver, 2003.Lu X., Watanabe H., Simulación numérica del balance de la carga en un EBIT, UK, Elseiver, 2003.Bogomolov S.L.,.Efremov A.A,.Kutner V.B, Lebedev A.N., Loginov V.N., Yazvitsky N.Yu., Operación de un fuente iónica a partir de la RCE., Flerov Laboratory of Nuclear Reactions, Dubna, Moscow region, Russia, 2003Shlachter A. S., Berkner K. 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