Simulación de la formación de un haz iónico mediante extracción a partir de un plasma magnéticamente confinado

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dc.contributor.advisorDugar-Zhabon, Valeriy Dondokovich
dc.contributor.authorRizzo Sierra, José Amílcar
dc.date.accessioned2024-03-03T17:09:15Z
dc.date.available2008
dc.date.available2024-03-03T17:09:15Z
dc.date.created2008
dc.date.issued2008
dc.description.abstractSe simula la formación de un haz ¡iónico extraído a partir de un plasma de resonancia ciclotrónicaelectrónica (RCE) en confinación magnética. La primera etapa del trabajo consiste en calcular elcampo electrostático formado por un sistema de extracción compuesto por tres electrodos consimetría cilíndrica hueca y su respectiva cavidad apantalladora. Para ello se desarrolla un algoritmoen diferencias finitas que resuelve la ecuación de Laplace en el volumen de propagación de losiones extraídos y permite estudiar la dependencia de la geometría del campo electrostático enrelación con la configuración del sistema de extracción. La segunda etapa consiste en calcular loscampos eléctrico y magnético producidos por los propios ¡ones extraídos mediante la solución de laecuación de Poisson utilizando la técnica de la transformada rápida de Fourier (TRF), teniendocomo base un esquema de aproximación de orden superior con identidad de expansión (EAOSIE).Finalmente, se desarrolla un algoritmo basado en el esquema de Boris para calcular lastrayectorias de las partículas cargadas con el objeto de simular el movimiento de un haz de ¡onesen el campo formado por los electrodos y por el propio haz. Basándose en los resultadosobtenidos, se inicia la búsqueda de un sistema optimizado de extracción de ¡iones a partir de unafuente de ¡ones RCE de 14 GHz. Configuraciones preliminares del sistema de extracción sonobtenidas y mostradas.
dc.description.abstractenglishA computational simulation of the formation of an ion beam extracted from a magnetically confined ECR plasma is made. First simulation stage consists in calculating of the electrostatic field which is produced by an extraction system. The extraction system is composed of three cylindrically hollow symmetrical electrodes and its respective shielding box. For the purpose of calculating the extraction and focalization electrostatic field, a finite differences algorithm that solves Laplace equation within the ion propagation volume and allows studying the dependency of the electrostatic field on the geometrical configuration of the extraction system is developed. Second stage consists in calculating the electric and magnetic fields due to extracted ions themselves by solving Poisson equation using the fast Fourier transform (FFT) technique based on a high order difference approximation with identity expansion (HODIE) scheme. Finally, an algorithm based on Boris integration scheme to calculate ion trajectories with the objective of simulating the movement on an ion beam due to the field generated by electrodes and beam itself is developed. Based upon results obtained, the search for an optimized ion extraction system from a 14 GHz ECR ion source is begun. Preliminary configurations are obtained and shown
dc.description.degreelevelMaestría
dc.description.degreenameMagíster en Física
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.instnameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourlhttps://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.urihttps://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/21603
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ciencias
dc.publisher.programMaestría en Física
dc.publisher.schoolEscuela de Física
dc.rightshttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.licenseAttribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
dc.subjectPlasma
dc.subjectSistema de extracción
dc.subjectHaz de iones
dc.subjectEcuación de Laplace
dc.subjectEcuación de Poisson
dc.subjectmétodo partícula en malla (PM)
dc.subjectmétodo partícula en celda (PC)
dc.subjecttransformada rápida de Fourier (TRF)
dc.subjectesquema de aproximación de orden superior con identidad de expansión (EAOSIE)
dc.subjectesquema de integración de Boris
dc.subjecttrayectorias iónicas.
dc.subject.keywordPlasma
dc.subject.keywordExtraction system
dc.subject.keywordIon beam
dc.subject.keywordLaplace equation
dc.subject.keywordPoisson equation
dc.subject.keywordparticle in mesh method (PIM)
dc.subject.keywordparticle in cell method (PIC)
dc.subject.keywordfast Fourier transform (FFT)
dc.subject.keywordhigh order difference approximation with identity expansion scheme (HODIE)
dc.subject.keywordBoris integration scheme
dc.subject.keywordion trajectories.
dc.titleSimulación de la formación de un haz iónico mediante extracción a partir de un plasma magnéticamente confinado
dc.title.englishSimulation of the formation of an ion beam extracted from a magnetically confined plasma*.
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_bdcc
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Maestria
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