HIGH PERFORMANCE SINGLE STAGE OPERATION OF THE LBL ECR AND THE DESIGN OF AN ADVANCED ECR ION SOURCE

Résumé
Un nouveau mode de fonctionnement utilisant uniquement le deuxième étage de la source ECR du LBL a été développé. Pour une variété de gaz tels que l'azote, l'oxygène et l'argon, ce mode d'opération à un seul étage produit des états de charges et des courants équivalents sinon supérieurs, comparés au fonctionnement traditionnel à deux étages. Le recouvrement de la paroi de la chambre à plasma avec une couche de SiO₂ semble être un paramètre critique de ce mode de fonctionnement. Plusieurs modèles expliquant cet effet seront discutés ainsi que ses implications concernant la conception de sources ECR. Une nouvelle source "Advanced ECR" opérant à 14 GHz a été conçue pour le Cyclotron 88-Inch. Le début de la construction est projeté pour l'automne 1988 et les tests de fonctionnement devrait débuter en automne 1989. Le design comprend des solénoïdes constitués de fils de cuivre creux, une structure de fer assurant le retour des lignes de champ magnétique, un sextupole de Nd-Fe-B, un pompage radial et un accès à l'enceinte contenant le plasma.

Abstract
A new mode of operation using only the second stage of the LBL ECR has been developed. This single stage mode produces charge states and currents equal to or better than the traditional two stage operation of the LBL ECR for a variety of gases such as nitrogen, oxygen, and argon. The critical parameter for this mode appears to be conditioning the plasma chamber walls with a coating of SiO₂. Various models to explain this effect will be discussed along with implications for ECR ion source design. A new Advanced ECR ion source which will operate at 14 GHz is being designed for the 88- Inch Cyclotron. Construction is scheduled to begin in the fall of 1988 and test operation should begin in the fall of 1989. The design includes hollow core copper wire solenoids, iron yoke, a Nd-Fe-B sextupole, radial pumping, and access to the plasma chamber.