Zum Betrieb der Penning-Entladung werden Edelgase verwendet ; für höhere Ladungszustände ist Neon günstig aber auch schwerere Edelgas finden Anwendung.

In Penning-Ionenquellen werden mehrfach geladene Ionen erzeugt ; sie dienen u. a. als interne Ionenquellen für Zyklotrone und als leistungsfähige Ionenquellen für lineare Schwerionen-Beschleuni- ger, z. B. UNILAC, GSI-Darmstadt1).

Bekannt sind Ionenquellen, welche die Verdampfung der Materia- lien zur Erzeugung freier Teilchen benutzen (siehe 1), S 331 ff).

Damit werden Ionenstrahlen mit geringer Energiestreuung der Strahlteilchen erzeugt. Ein Beispiel ist die Oberflächenionen- quelle für Cäsium-Ionen-Strahlen mit thermischer Energievertei- lung, da hier wegen der geringen Bindung des Leuchtelektrons und der Wechselwirkung mit dem Trägermaterial Wolfram direkt positiv geladene Cs-Ionen abgedampft werden. Verdampfungsionenquellen sind für eine große Anzahl von Anwendungen seit dem Beginn der Ionenbeschleunigertechnik hergestellt worden. Antrieb dazu waren spezielle Ausrichtungen in der Zielsetzung, wie Massenspektros- kopie, Kernphysik, Implantationstechnik und Oberflächenphysik.

Häufig waren große technische Schwierigkeiten, wie sie mit der Beherrschung hoher Temperaturen verbunden sind zu bewältigen.

Die Penning-Entladung findet auf einer Achse parallel zu den Feldlinien eines Magnetfeldes zwischen zwei massiven Kathoden, aus z. B. W, Ta oder Mo, innerhalb einer Hohlanode statt, wobei normalerweise eine der Kathoden zum leichteren Zünden der Entla- dung und zur Steigerung der Entladungsstromdichte indirekt durch Elektronenbombardement auf Emissionstemperatur geheizt wird. Der Raum zwischen diesen beiden Kathoden wird von der positiven Säule des Plasmas erfüllt und von der Hohlanode eingeschlossen.

Aus der Hohlanode wird der Ionenstrahl über ein schlitzförmiges Fenster extrahiert.

In einer Hochleistungs-Penning-Entladung2), bis 30 kW im Puls, werden auch Ionen des Kathodenmaterials erzeugt. Das ist ein bisweilen unerwünschter aber unvermeidbarer Nebeneffekt bei der für die Entladung lebenswichtigen Sekundärelektronenerzeugung <BR> <BR> durch das lonenbombardement der Kathoden, über die beiden Katho- denfälle der Entladung. Für die Penning-Quelle sind konstruktive Maßnahmen getroffen, um zu verhindern, dass das gesputterte Ka- thodenmaterial in das extrahierbare Aodenplasma gelangt.

Grundsätzlich ist es mit Penning-Ionenquellen möglich auch nied- rig geladene Ionen zu erzeugen, jedoch tendiert die Penning-Ent- ladung typisch zur Bildung höherer Ladungszustände besonders dann, wenn zur Erzeugung hoher Strahlströme auch hohe Entla- dungsleistungen erforderlich werden.

Ionenquellen, bei denen der Sputtereffekt zur Erzeugung freier Teilchen benutzt wird, haben den Vorteil, dass die Erzeugung freier Teilchen praktisch bei Zimmertemperatur unter weitgehen- der Umgehung der Metallchemie bei hohen Temperaturen erfolgt.

Nachteilig ist die relativ große Energiestreuung der Teilchen im extrahierten Strahl. Ein Beispiel für eine typische Sputterio- nenquelle ist die Ionenquelle nach dem Müller-Hortig-Prinzip3).

Sie dient zur Erzeugung von Strahlen einfach geladener, negati- ver Ionen fast aller Elemente und einer Vielzahl chemischer Mo- lekülfragmente, z. B. Anionen, für die Anwendung an Tandem-Van- DeGraaff-Beschleunigern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, intensive Ionenstrah- len von Festkörperelementen besonders von Metallen zu erzeugen und gleichzeitig im Hinblick auf den Materialverbrauch eine bes- sere Ökonomie als die der Sputter-Penning-Ionenquellen oder Duo- pigatron-Ionenquellen') zu erreichen.

Die Aufgabe wird durch eine Hohlkathoden-Sputter-Ionenquelle mit den Merkmalen des Anspruchs 1 (Half-PIG-Geometrie) oder An- spruchs 2 (Full-PIG-Geometrie) gelöst.

Der weiterführenden Erläuterung der Ansprüche wird zur Hinfüh- rung auf die Vorteile der Hohlkathoden-Sputter-Ionenquelle die Beschreibung des Ionenerzeugungsprozesses vorangestellt. Am Bei- spiel der noch zu erläuternden Half-PIG Geometrie werden die physikalischen Zusammenhänge des Entstehungsvorgangs der Ionen dargestellt : In der Half-PIG Ionenquelle bildet sich zunächst ein Penning- Plasma in der Edelgasathmosphäre. Das Plasma, geführt durch das Magnetfeld, dringt in den axial verlaufenden Kanal in der Anti- kathode ein, und es bildet sich eine Grenzschicht zwischen Ka- nalwand und Plasma aus. Über dieser Grenzschicht liegt die Po- tentialdifferenz des Kathodenfalls, welche ungefähr der Entla- dungsspannung entspricht. Mit der im Kathodenfall gewonnenen Energie treffen positive Ionen des Plasmas auf die Kanalwand und setzen dort durch Sputtering u. a. neutrale Atome des Wandmateri- als frei. Diese gelangen ungehindert in das Plasma und werden dort durch schnelle Elektronen ionisiert. Die schnellen Elektro- nen werden sowohl durch die heiße Kathode der Penning-Entladung als auch durch das Ionenbombardement der Kanalwand erzeugt und in den Kathodenfällen in das Plasma hinein beschleunigt.

Durch den axial stark verlängerten Kanal in der Antikathode ist die Grenzschicht entsprechend groß, etwa die Fläche der Innen- wand des Kanals, so dass durch einen Durchbruch in der Kanalwand ausreichend Ionen des Plasmas in den Extraktionsbereich eines außerhalb der Entladungsgeometrie installierten, starken elekt- rischen Feldes gelangen, um einen Ionenstrahl zu bilden. Diese Ionen müssen ebenfalls den Kathodenfall passieren. und werden da- bei aus dem Plasma heraus in Strahlrichtung beschleunigt.

Wie allen Plasma-Ionenquellen gemeinsam, sind höchste Ionenströ- me von leichteren Elementen sowie von den Elementen mit hoher Sputterrate und niedrigem Ionisationspotential zu erwarten.

Das Material, aus der die Sputter-Hohlkathode besteht, bzw. de- ren Innenwand für den Zweck damit hinreichend beschichtet ist, muß ein festes Material sein und unter Ionenbombardement hinrei- chend Sekundärelektronen emittieren können. Die meisten festen Elemente sind Metalle. Jedoch ist auch Kohlenstoff, ein festes Material aber kein Metall. Verwandte Elemente, wie Ni, Cr, Fe, Ti, Mo, usw., zeigen ein relativ einheitliches Verhalten hin- sichtlich des Ionenquellenbetriebs und der Ionenausbeute. Blei in elementarer Form ist problematisch, es hat eine hohe Sputter- rate, ist aber als Kathodenmaterial offenbar ungeeignet. Unter- schiedliche Kristallformationen des gleichen Elements, z. B. Si- Ein-kristall, können sehr unterschiedliche Sputtereigenschaften haben, die dann die Ionenausbeute begünstigen bzw. herabsetzen.

Bei der Hohlkathoden-Sputter-Ionenquelle werden für die Erzeu- gung freier Teilchen und für deren Ionisation ein Penning-Plasma (Anspruch 1) oder zwei Penning Plåsmen (Anspruch 2) benutzt.

Penning-Plasmen sind dafür wegen ihrer hohen Teilchendichte (> 1013/cm3) und wegen der erhöhten Ionisierungswahrscheinlichkeit durch den für Penning-Plasmen charakteristischen Elektronen- Pendel-ffekt besonders gut geeignet. Die Formierung des Ionenstrahls erfolgt durch radiale Extraktion aus einer Kathode, mittels eines senkrecht zur magnetischen Achse bzw Ionenquellenachse gerichteten elektrischen Feldes der Stärke um 100 kV/cm.

Wenn die kalte Kathode, die Antikathode der Penning-Entla- dung/en, als solche mit einem zylinderförmigem Hohlraum ausge- bildet ist, können durch einen schlitzförmigen, vorzugsweise achsparallelen Durchbruch in der Wand, dem Emissionsspalt, Ionen aus dem im Inneren befindlichen Plasma extrahiert werden. Die Anordnung aus einer heißen Kathode, einer kurzen Anode und einer Antikathode mit zylindrischem Hohlraum hat den fachinternen Ar- beitsnamen Half-PIG (halbe Penning oder Philips Ionization Va- cuum Gauge, PIG) (Anspruch 1).

Anspruch 2 kennzeichnet grundsätzlich die Anordnung zweier. Ka- thoden mit jeweils zugeordneten Anoden. Mindestens eine der bei- den Kathoden ist beheizt. Zwischen den beiden Anoden liegt die Sputter-Hohlkathode mit zylindrischem Hohlraum, die hinsichtlich der beiden Penning-Entladungen eine gemeinsame Antikathode ist.

Die Längsachse des Hohlraums geht durch die beiden Kathoden und liegt parallel zur Achse des Magnetfelds. Für die grundsätzliche Anordnung gemäß Anspruch 2 und der darin enthaltenen Spiegelsym- metrie, wie in Anspruch 3 hervorgehoben, bezüglich der Mitten- ebene wird der ebenfalls fachinterne Arbeitsname Full-PIG (ganze Penning oder Philips Ionization Vacuum Gauge, PIG) verwendet. In der FULL-PIG Version arbeiten somit zwei Penning-Entladungen auf eine gemeinsame Antikathode, die Sputter-Hohlkathode. In der Full-PIG Version ist die Dichteverteilung längs der Plasmaachse und somit auch die Intensitätsverteilung im Ionenstrahl in ver- tikaler Richtung aus Symmetriegründen gleichförmiger. Es ist für den Betrieb nicht erforderlich, die Kathode der"gespiegelten" Penning-Entladung extern zu beheizen.

Je nach Einsatzumgebung ist Half-PIG eine echte Alternative, denn es wird 1/3 weniger magnetischer Spalt benötigt. Half-PIG liefert von den gesputterten Materialien hohe Ionenströme in der gleichen Größenordnung wie Full-PIG. Bei beiden Versionen wird der Ionenstrahl aus der Sputter-Hohlkathode radial durch den achsparallelen Durchbruch hindurch extrahiert.

Im Penning-Entladungskreis sind die beiden Kathoden normalerwei- se galvanisch verbunden (Figur 3), so auch im normalen Betriebs- fall der Half-IG oder Full-PIG-Ionenquelle.

In Anspruch 4 wird beschrieben, daß der Stromkreis, gebildet aus Sputterhohlkathode-Antikathode in beiden Versionen-und Anode durch ein eigenes, unabhängig triggerbares und einstellbares Netzgerät versorgt wird, mit dem Vorteil, durch diesen zusätzli- chen Parameter auf die Strahlverteilung in Richtung Spaltlängs- achse Einfluß nehmen zu können. Die Bedeutsamkeit dieses Parame- ters hängt jedoch sehr von den Forderungen an den Ionenstrahl ab und kommt nur im komplexen Betrieb einer Anlage zur Geltung.

Auch der/die Stromkreis/e gebildet aus der/den heißen bzw. kal- ten Kathode/n und den/der Anode/n der Penning-Entladung/en wer- den/wird von einem separaten unabhängig triggerbaren Netzgerät versorgt (Anspruch 5).

Für den Fall der Full-PIG-Geometrie, Ansprüche 2 und 3, wird es beispielsweise möglich, durch geeignete Pulsverzögerung und Puls-Triggerung der separaten Stromquellen zwischen den Be- triebsmodi : a) Hohlkathoden-Sputter-Ionenquelle und b) Penning-Ionenquelle in beliebiger Abfolge hin und her zu schalten.

In den Ansprüchen 6 und 7 wird jeweils eine gebräuchliche Quer- schnittsform der Hohlkathode aufgeführt, nämlich ein runder und ein polygonaler Querschnitt.

Anspruch 8 beschreibt einen möglichen Aufbau der Sputter-Hohlka- thode. Das ist üblicherweise ein gut die Wärme leitender, mit Kühlmittel durchströmter Träger aus z. B. Kupfer, auf welchem die eigentliche Elektrode, die Sputter-Hohlkathode, mit gutem Wärme- übergang befestigt ist. Die Innenwand des z. B. rohrförmigen Hohlraums besteht entweder aus dem gewünschten Element, wovon die Strahlionen gewonnen werden sollen, oder ist damit beschich- tet. Letztere Art der Elektroden-Herstellung kommt dann in Frage, wenn Ionenstrahlen von sehr teuren oder seltenen Elemen- ten erzeugt werden sollen, wie z. B. angereicherte oder reine Isotope. Dabei wird von Fall zu Fall geprüft, ob das Aufbringen auf die Innenwand der Sputter-Hohlkathode auf galvanischem Wege oder per Drahtexplosion oder durch Aufdampfen oder durch Ein- klemmen eines dünnwandigen Röhrchens aus z. B. gerolltem Blech, erfolgen soll.

Je nach Größe, Geometrie und Forderungen zu der Stärke des Mag- netfelds der Anlage wird das Magnetfeld über einen Permanentmag- neten (Anspruch 9), einen Elektromagneten (Anspruch 10 oder über eine supraleitenden Magneten (Anspruch 11) erzeugt.

Das Material der Kanalwand muß neben guten Sputtereigenschaften auch gute Eigenschaften hinsichtlich der Sekundärelektronenemis- sion aufweisen, zusätzlich muß es ausreichend thermisch belast- bar sein.

Die Hohlkathoden-Sputter-Ionenquelle, zeichnet sich aus durch : i. die zur Hohlraumachse radiale Extraktion des Ionenstrahls aus der Sputter-Hohlkathode durch den achsparallelen Durchbruch hindurch, ii. die hohen Ionenstrahl-Intensitäten, siehe Tabelle der Er- gebnisse unten, im Einzelimpuls bis zu Repetitionsraten um 100/sec, iii. die hohe Effizienz des Materialverbrauchs, ca. 2% gegen- über der Penning-Ionenquelle von nur ca. 0,02% iv. den im Vergleich zu klassischen Penning-Ionenquelle ge- ringen Oszillationsanteil im Ionenstrahl-Signal, auch Hash oder Rauschen genannt.

Dadurch, dass die Ionen den Kathodenfall passieren und dabei in Vorwärtsrichtung beschleunigt werden, profitiert die Brillianz des Ionenstrahls. Vergleichende Messungen der Emittanz gleicher Ionenstrahlen aus der herkömmlichen Penning-Quelle und der neuen Ionenquelle am UNILAC, GSI-Darmstadt, bestätigen dies.

Die Sputter-Hohlkathoden Geometrie ist besonders für die Ökono- mie und die Langzeitkonstanz des Ionenquellenbetriebs von Vor- teil. Die gesputterten neutralen Teilchen gelangen in das Plasma und werden dort durch schnelle Elektronen ionisiert und können nun, ebenfalls im Kathodenfall beschleunigt, entweder die Elekt- rode durch das Emissionsfenster verlassen oder durch"Selfsput- tering", oder auch durch"Sticking"an der Kanalwand den Io- nenproduktionsprozess unterstützen. Nicht ionisierte neutrale Teilchen treffen ebenfalls auf die Innenwand der Elektrode und sind somit weiter im Produktionsprozess präsent. Dies stellt ei- nen beträchtlichen ökonomischen Vorteil dar gegenüber der her- kömmlichen Sputter-Penningquelle, in welcher die meisten Teil- chen, welche nicht als Ionen extrahiert werden, für weitere Io- nenerzeugung verloren sind. Lediglich die neutralen Teilchen, welche den Innenzylinder der Sputter-Hohlkathode an den Zylin- derenden und durch den Emissionsspalt verlassen, sind verloren.

Ein weiterer kleiner Verlustbeitrag kommt von Ionen des gesput- terten Materials, welche über den Kathodenfall in die Kathode/n implantiert werden.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen mit den Figuren 1 bis 4 näher erläutert. Es zeigen : Figur 1 die Half-PIG-Konfiguration, Figur 2 die Full-PIG-Konfiguration, Figur 3 das Prinzipschaltbild der Half-PIG-Konfiguration, Figur 4 das Prinzipschaltbild der Full-PIG-Konfiguration.

Für die Realisation der Mechanik des Prototyps der neuen Ionen- quelle wurde auf das modulare, mechanische Konzept der GSI- Penning-Ionenquelle zurückgegriffen. Dieses Konzept ist ein nicht publizierter GSI-interner Standard des Entwicklungsstandes vom Dezember 1989.

Zu Figur 1 und Figur 3 (Half-PIG) : Die obere Kathode der Ionenquelle ist indirekt beheizt. Auf der Achse nach unten hin folgt die intensiv gekühlte kurze Anode. An einer isolierten Durchführung mit gutem Wärmeübergang, ist die Elektrode der Sputter-Hohlkathode, die Antikathode, eingesetzt.

Die folgende Anode ist in der Half-PIG-Version grundsätzlich nicht erforderlich ist aber für den gleichförmigen Gashaushalt der Entladung vorteilhaft.

Der Stromkreis heiße Kathode-Anode wird über des Netzgerät NG1 gebildet. Die Hohlkathode ist galvanisch mit der heißen Kathode verbunden. Bezugspotential ist die Anode (plus). Das Potential ist für optimalen Betrieb, d. h. gute Ionenstrahl-Qualität und- Ausbeute einstellbar. Die Tastverhältnisse sind in weiten Gren- zen einstellbar. Typisch für Hochstrom-Linearbeschleuniger als Injektoren für Synchrotrons sind Repetitionsraten von 1/s bis 10/s bei 0.5 ms bis 2 ms Pulslänge.

Die nachstehenden Ergebnisse wurden für den Fall des homogenen magnetischen Feldes mit der Einstellung : 50/s und 1 ms, für den Fall des inhomogenen magnetischen Feldes mit der Einstellung : 10/s und 1 ms gewonnen.

In Figur 1 ist die Half-PIG-Geometrie dargestellt, in welcher das asymmetrische Ionenquellen-Gebilde Half-PIG bei Betrieb nur einen Teil des Volumens des Hohlzylinders der Sputter-Hohlka- thode nutzt. Für praktische Anwendung kann die Länge der Sput- ter-Hohlkathode den technischen Gegebenheiten angepasst werden.

Der aus dem achsparallelen Schlitz oder Durchbruch in der Wand der Sputter-Hohlkathode extrahierte bandförmige Ionenstrahl po- sitiv geladener Ionen, hat im wesentlichen die Breite der durch den Durchbruch sichtbaren Länge, hier 45mm, der Plasmasäule. Die Elektrodenkörper der Hohlkathode hat hier eine Länge von 60 mm, die Anodenlänge beträgt hier 18 mm, um die Kontur einer von vie- len möglichen, maschinenspezifischen Geometrien aufzuzeigen.

Figur 1 zeigt den Fall des Betriebs der Ionenquelle im inhomoge- nen Magnetfeld des Ionenquellenmagneten der Compact-PIG- Ionenquelle5). Für den Fall des Betriebs der Ionenquelle im homogenen Magnetfeld spielt die Ausdehnung des Magnetfeldes für die Entladung keine Rolle, ist aber ionenoptisch für den Ionenstrahltransport bedeutungsvoll. Die Magnetfeldachse liegt parallel zur Längsachse des Hohlzylin- ders der Sputter-Hohlkathode. Die Magnetfeldform ähnelt einer magnetischen Flasche mit dem Verhältnis der Kraftflußdichte : Flaschenhals : Flaschenbauch = 2 : 1, wobei die Kathoden (Full-PIG-Version s. u.) in den Flaschenhälsen angeordnet sind und die Sputter-Hohlkathode im Bereich des Fla- schenbauchs installiert ist. Für die u. s. Meßwerte war die Mag- netfeldachse mit der Längsachse des Hohlzylinders zusammenge- legt. Beide Achsen können nach Bedarf zur Strahloptimierung zu- einander parallel verschoben werden, was aber mit einigem tech- nischen Aufwand verbunden ist.

Zu Fig. 2 : Die Geometrie in Figur 2 kann man sich durch Spiegelung der Half-PIG-Geometrie an einer senkrecht zur Achse der Sputter- Hohlkathode verlaufenden Ebene entstanden denken. Es entsteht das symmetrische Ionenquellengebilde Full-PIG, bestehend aus zwei Penning-Entladungsgeometrien welche, auf einer gemeinsamen Achse angeordnet, eine gemeinsame Antikathode nutzen.

Die beiden Penning-Plasmen zusammen, im Volumen von der jeweili- gen heißen Kathode/kalten Kathode ausgehend, bis zur Mitte des zylindrischen Hohlraums der Sputter-Hohlkathode als Antikathode reichend, da diese hier spiegelbildlich zur Mitteneben liegt, erfüllen den ganzen zylindrischen Zwischenraum zwischen den Ka- thoden, den beiden Anoden und in der Sputter-Hohlkathode.

Der aus der Sputter-Hohlkathode radial extrahierte, bandförmige Ionenstrahl positiver Ionen hat eine Breite, die der Länge des axialen Durchbruchs in der Sputter-Hohlkathode entspricht und ist der Elektrodenposition und Elektrodengeometrie entsprechend ebenfalls symmetrisch zur Mittenebene des Magnetfeldes und der Entladungsgeometrie.

Beiden Konfigurationen, Half-PIG und Full-PIG, ist die radiale Extraktion eines Strahls positiv geladener Ionen in Form eines bandförmigen Strahls gemeinsam. Bei gleicher Spalt-bzw. Durch- bruch-Geometrie in der Sputter-Hohlkathode unterscheiden sie sich in der Breite des Ionenstrahls und auch in der Intensität.

Unterschiedliche Magnetfeldstärken und-formen bedingen unter- schiedliche Betriebsarten der Hohlkathoden-Sputter Ionenquelle.

Höchste Ionenstrahlströme für niedrige Ladungszustände werden bislang im inhomogenen Magnetfeld erzielt.

Mit massiven Rohrelektroden aus z. B. Aluminium oder Molybdän als Sputter-Hohlkathoden werden in jeweils einem ununterbrochenen Betrieb bis zu 100 Stunden Strahlbetrieb mit hoher zeitlicher Stromkonstanz durchgeführt. Erste Abschätzungen des Material- verbrauchs zeigen Effizienzwerte um 2 im Gegensatz zu Penning- Ionenquellen von ca. 0,02%.

Tabelle der Ergebnisse mit der Full-PIG Version in unterschied- lichen Magnetfeldern FULL-PIG :. Ergebnisse, homogenes Magnetfeld (OLDPIG) iON Ladung Masse Arc U Arc I Magnetfeld lonenstrom Extraction Periode Pulslänge ARC Power Amu Volt Amp Tesla mA kV ms ms Watts Al 1 27 1200 4 0, 6 16 15 20 1, 3 312 Ti 1 48 500 6 0, 77 6 13, 5 20 1 150 Ti 2 48 2400 6 0,53 8 12, 95 40 2 720 Ni 1 58 1100 7, 5 0, 75 5 10, 7 20 0, 7 289 Cu 1 63 1500 16 0, 86 12 12, 8 100 1, 5 360 FULL-PIG :. Ergebnisse, inhomogenes Magnetfeld (CPIG) ION Ladung Masse Arc U Are t Magnetfetd tonenstrom Extraction Periode Pulslänge ARC Power amu Volt Amp Tesla mA kV ms ms Watts cw Al 1 27 550 5,5 0,15 14 12,4 200 1 15 Al 1 27 750 16 0,15 45 23,23 100 1 120 Al-2 27 800 15, 5 0, 15 3, 5 22, 74 100 1 124 Ti 1 48 1000 22 0, 15 24 24, 88 100 0,8 176 Ti 2 48 600 23, 5 0, 15 15 24, 24 100 1 141 Ti 3 48 600 23 0,15 2, 2 24, 88 100 0,8 110 Ni 1 58 900 12 0, 15 11 19, 4 100 1, 5 162 Cu 1 63 1000 3, 5 0,14 16 17, 4 100 35 Cu 2 63 750 3,3 0, 14 1,3 16,3 200 2 25 Mo 1 98 900 8 0, 15 1, 6 10,3 100 1 72 Mo 2 98 500 15 0, 15 10 21, 8 100. 0, 75 56 Mo 3 98 500 15 0, 15 2 21, 8 100 0, 75 56 Mo 4 98 400 6,5 0,15 0, 122 19,67 100 2 52 Pb 1 208 200 4,4 0, 14 1 5, 9 40 1 22 Pb 2 208 200 4, 4 0, 15 2 10, 7 200 1 4 Legende : ARC U : Entladungsspannung ARC I : Entladungsstrom Magnetfeld : Kraftflussdichte des Magnetfeldes der Ionenquelle Ionenstrom : Pulsamplitude des Ionenstrahlstroms nach Analyse Extraction : Potential der Ionenquelle gegen Erdpotential Periode : Periode der Entladungspulsfolge Pulslänge : zeitliche Dauer des Entladungspulses ARC Power : mittlere Entladungsleistung Literatur : 1)"Handbook of Ion Sources"by Bernhard Wolf, GSI Center for Heavy Ion Research Darmstadt, Germany, Crc Press Boca Raton New York London Tokyo, 1995, P 69).

2) P. M. Morozow et. al., Atomnaya Energiya 3,272, (1957) 3) M. Müller und G. Hortig, IEEE Trans. Nucl. Sci NS-16,38,1969 4) H. Winter, GSI-Bericht PB1-74, Darmstadt 1974 5) M. Müller, IEEE Trans. Nucl. Sci. NS-30 (1983) 1499