Esquemas de una trampa de iones por haz de electrones. Rojo: filamento fuente de electrones, azul: haz de electrones, negro: electrodos , verde: imán. La línea delgada representa el potencial eléctrico a lo largo del eje.
Fue inventado por M. Levine y R. Marrs en LLNL y LBNL . [1]
Operación
Los iones positivos producidos en la región donde los átomos interceptan el haz de electrones están estrechamente limitados en su movimiento por la fuerte atracción ejercida por la carga negativa del haz de electrones. Por tanto, orbitan alrededor del haz de electrones, atravesándolo con frecuencia y dando lugar a nuevas colisiones e ionización. Para restringir el movimiento de los iones a lo largo de la dirección del eje del haz de electrones, se utilizan electrodos atrapadores que transportan voltajes positivos con respecto a un electrodo central.
La trampa de iones resultante puede retener iones durante muchos segundos y minutos, y de esta manera se pueden lograr las condiciones para alcanzar los estados de carga más altos, hasta el uranio desnudo (U 92+ ). [2]
La fuerte carga necesaria para el confinamiento radial de los iones requiere grandes corrientes de haz de electrones de decenas a cientos de miliamperios . Al mismo tiempo, se utilizan altos voltajes (hasta 200 kilovoltios ) para acelerar los electrones con el fin de alcanzar altos estados de carga de los iones.
Para evitar la reducción de la carga de los iones por colisiones con átomos neutros de los cuales pueden capturar electrones, el vacío en el aparato generalmente se mantiene en niveles UHV , con valores de presión típicos de solo 10 −12 torr (~10 −10 pascal ).
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