Comparison of Langmuir probe and optical emission spectroscopy on a volume-cusp filament ion source using helium
Notice bibliographique
Résumé
D-Pace has a Penning ion source that runs with helium for studies of α-particle production. We want to study its plasma properties as a function of varying operational parameters, which results in varied output ion beam characteristics. In order to diagnose the ion source plasma, a collisional-radiative code for helium to be used with optical emission spectroscopy measurements is developed. This has the advantage of being non-invasive, which allows for measurements using the emitted light from the plasma. This collisional-radiative code is shown to compare well with the Yacora on the Web model developed at IPP-Garching, and improves upon it with the addition of radiation trapping. Furthermore, the sensitivity of this model to the inclusion of additional excited state populations and non-Maxwellian electron energy distribution functions is investigated. It is shown that non-Maxwellian distributions can significantly affect spectroscopy measurements. This diagnostic is benchmarked to Langmuir probe measurements on the TRIUMF-licensed volume-cusp ion source to determine whether it can replicate the measured electron density and electron temperature as a function of varied operational parameters. The operational parameters are helium gas flow (10-40 SCCM), arc voltage (100-200 V), and arc current (1-5 A). The measured plasma properties, while different in absolute value, have similar trends for each operational parameter except when varying arc voltage. It is shown that this mismatch as a function of arc voltage is likely due to high energy non-Maxwellian electrons from the cathode sheath, which are not included within the collisional-radiative model.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».