抗氢离子肿胀铜栅极

锥面耐肿胀

通过阐明氢离子提取中锥面严重肿胀的机理，为抑制表面损伤提供设计依据，稳定离子束提取。

Xiaona, Li · Jianhua, Lv · 倪维元 · Chen, Chao · Zhao, Miao · 王兴权 · 李梦超 · 雷光玖

Nuclear Materials and Energy 2025

具体参数

锥面辐照通量与平面之比

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技术优势

揭示反直觉肿胀机理

尽管锥面辐照通量仅为平面约一半，肿胀却更严重，论文归因于抑制与遮蔽的协同效应。

关联肿胀与束流稳定性

肿胀改变表面粗糙度，进而影响功函数及离子束提取效率与稳定性。

给出辐照参数影响规律

通过数值流体模型分析不同气压和提取电压下离子注入参数，发现电压通过改变电场影响离子能量和损伤。

应用场景

• 离子源栅极部件：评估栅极在氢离子提取下的肿胀寿命，指导结构优化。
• 中性束注入系统：通过抗肿胀栅极维持束流品质，减少停机维护。
• 等离子体材料相互作用：提供氢离子与铜栅极相互作用的机理数据，验证模型。