Acelerador

O LAMFI-USP conta com um acelerador eletrostático tipo Pelletron-tandem, modelo 5SDH, com "stripper" gasoso (N2) para troca de carga do feixe construído pela NEC, National Electrostatic Corporation - EUA, que pode alcançar até 1,7 milhões de volts de tensão no terminal. É possível acelerar vários tipos de íons numa grande gama de energias para utilização em experimentos de retroespalhamento, indução de emissão de raios-X, implantação iônica e física nuclear.

O acelerador possui a entrada e a saída em terra, e a alta tensão bem no centro do tubo. Como o feixe injetado é negativo, gerado pelas fontes de íons, ele é acelerado, num tubo mantido em alto-vácuo, de encontro ao terminal mantido em potencial positivo através de cargas transportadas por elos (pellets) de uma correntes constituida de pequenos capacitores cilíndricos. O "stripper" gasoso, junto ao terminal faz a inversão da carga do feixe retirando elétrons dos íons que compõe o feixe injetado. A eficiência de troca de carga é função da tensão de aceleração e da pressão do gás. Para prótons e He++ a pressão de trabalho é 2,0.10-5 torr, já para He+ a pressão indicada é de 2,0.10-6 torr. Após a troca de carga, os íons positivos são repelidos do terminal em direção à saída do acelerador.

Operando na tensão máxima do sistema um feixe de prótons após o acelerador consistirá de íons de 3,4 MeV e um feixe de hélio terá íons He+ de 3,4 MeV e He++ de 5,1 MeV.

Para evitar faíscas da alta tensão do terminal, o acelerador é mantido num tanque pressurizado com gás dielétrico de hexafluoreto de enxofre (SF6), pressurizado em 80 psi.


Figura 1 - Vista em corte do acelerador 5SDH da NEC. No centro está o terminal positivo que é carregado eletricamente pela a corrente de (pellets) que levam a carga induzida na base até o terminal.


Figura 2 - Esquema de instalação desde a fonte de íons até as estações de análises do LAMFI