Risonatore a microonde con eccitazione ad aperture diffrattive per
sorgenti ioniche e trappole al plasma

L’invenzione propone una nuova forma per la camera del plasma delle sorgenti Electron Cyclotron Resonance (ECR), sorgenti di ioni utilizzate per gli acceleratori di particelle. La nuova struttura è caratterizzata da una sezione trasversale non uniforme, che si adatta meglio alla conformazione del campo magnetico. Inoltre, si propone un nuovo schema di lancio a microonde sulla parete della camera.

Come funziona?

L’idea consiste in una cavità risonante per plasmi magnetizzati delle sorgenti ioniche ECR che rompe la simmetria cilindrica finora utilizzata. La nuova forma della cavità è sostanzialmente imposta dalla struttura 3D del plasma (e, quindi, del campo magnetico) e garantisce maggiore efficienza nel riscaldamento degli elettroni. Queste nuove strutture consentono altresì di utilizzare sistemi di lancio delle microonde consistenti in guide d’onda ricavate nella stessa struttura della camera, dalle quali si aprono fenditure diffrattive e consentono una profonda ottimizzazione anche dei sistemi di raffreddamento e in generale degli spazi. Si tratta di un nuovo concetto di accoppiamento Radio Frequenza (RF) – plasma per le Sorgenti ECR che viene proposto con due approcci innovativi: a) attraverso la nuova forma della camera del plasma per un riscaldamento più efficiente degli elettroni; b) attraverso la riconfigurazione del relativo sistema di lancio a microonde mediante aperture radianti lungo le pareti laterali della camera.

Applicazioni

Produzione di sorgenti ioniche per:

• Acceleratori di Particelle;
• Plasma Enhanced Chemical Vapour Deposition (PECVD);
• Applicazioni industriali;
• Microelettronica;
• Trattamento e analisi di materiali;
• Adroterapia.

Vantaggi

• Più spazio nella flangia di iniezione;
• Migliore accoppiamento del campo elettromagnetico;
• Ottimizzazione del confinamento del plasma;
• Miglioramento dell’efficienza complessiva del sistema.