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 machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 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 source (Gemma direct ou Codex distillé), 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 ».