Influence of the electrostatic plasma lens on the emittance of a high current heavy ion beam

Abstract

We describe results of experimental emittance investigations of a high-current heavy metal ion beam focused by an electrostatic plasma lens. A pulsed beam of Cu ions with energy 16 keV, duration 100 µs, and total current up to 500mA was produced by a MEVVA type ion source. A “pepper-pot” technique was used to measure the emittance of the beam. We find that, under conditions appropriate for optimal beam focusing, the emittance corresponding to a current of 250 mA is 1.6 π⋅mm⋅mrad and is conserved in beam transport through the lens.

Представлено результати виміру еміттансу сильнострумового пучка важких іонів, сфокусованого електростатичною плазмовою лінзою. Імпульсний пучок іонів Cu тривалістю 100 мкс, енергією 16 кеВ і повним струмом 500 мА формувався вакуумно-дуговим джерелом типу MEVVA. Для виміру еміттанса використовувався метод «Pepper-Pot». Показано, що в режимі оптимального фокусування нормалізований еміттанс пучка, що відповідає струму 250 мА, зберігається і складає 1.6 π⋅мм⋅мрад.

Представлены результаты измерения эмиттанса сильноточного пучка тяжелых ионов, сфокусированного электростатической плазменной линзой. Импульсный пучок ионов Cu длительностью 100 мкс, энергией 16 кэВ и полным током 500 мА формировался вакуумно-дуговым источником типа MEVVA. Для измерения эмиттанса использовался метод «Pepper-Pot». Показано, что в режиме оптимальной фокусировки нормализованный эмиттанс пучка, соответствующий току 250 мА, сохраняется и составляет 1.6 π⋅мм⋅мрад.