Posted in | Nanomaterials

Argonne Forskere Breaks langvarig World Record for Ionisering Effektivitet af faste stoffer

Published on April 13, 2010 at 8:04 PM

Forskere ved det amerikanske Department of Energy (DOE) Argonne National Laboratory har skubbet grænserne for afgift avl og brudt en mangeårig verdensrekord for ionisering effektiviteten af faste stoffer.

Argonne er Californium sjældne isotop Opdrætter Upgrade (CARIBU) projektet har nået 11,9 procent effektivitet med metalliske partikler af rubidium. Den tidligere metal rekord var 6,5 procent, ved hjælp af kalium, nås på Laboratoriet for subatomar fysik og kosmologi (LPSC) i Grenoble.

"Der har været flere forbedringer, at øget effektivitet lidt efter lidt, indtil vi endelig nåede et rekordstort antal, og vi forudser endnu højere effektivitet i fremtiden," siger senior speederen fysiker Richard Pardo.

Stråler af stabile isotoper fra elementer på tværs af hele periodiske system har været anvendt ved Argonne Tandem-Linac Accelerator System (Atlas) for forskning i kernefysik i mange år.

Men når yderligere protoner eller neutroner føjes til oprindeligt stabile isotoper, kernerne i sidste ende blive 'partikel ustabil', udsender overskydende protoner eller neutroner. Neutroner, i modsætning til protoner og elektroner, har ingen afgift, og derfor kan mange flere blive tilføjet til en kerne, før det bliver ustabilt.

Den CARIBU Projektet vil udvide ATLAS rækkevidde til også at omfatte potentielt hundredvis af tidligere unstudied isotoper.

CARIBU vil bruge Californium-252 til at oprette neutron-rige tunge fissionsfragmenterne med en hastighed på mere end en milliard per sekund. Disse fragmenter er thermalized i helium gas og omdannes til en lav-energi stråle af enkeltvis ladede ioner.

Afgiften opdrætter, en elektron cyklotron resonans (ECR) ionkilde, tager disse bjælker, stopper dem i plasma og strimler dem til højere opkrævet stater for reacceleration i ATLAS.

Forskerne brugte to radiofrekvenser (RF) til at vække plasma i ECR kilde. Dette resulterede i oprettelsen af ​​højere afgift stater og forbedret effektivitet. De har også tilført RF radialt i kilden ved hjælp af en åben-versus et lukket hexapole struktur. Dette gav mulighed for højere magnetisk indespærring af det varme plasma, såvel som mere ensartet felt gradienter.

"Fundamentalt er der grænser for, hvor høj en virkningsgrad du kan få i en afgift opdrætter, men vi kan forvente en 20-30 procent forbedring af de aktuelle tal," sagde Argonne ledende ingeniør Richard Vondrasek.

Hidtil har CARIBU kun brugt stabilt metalioner for beregning avl, men test er først lige begyndt at bruge radioaktive isotoper fra Californium kilde.

Last Update: 4. October 2011 19:05

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this news story?

Leave your feedback
Submit