ریزباریکه ی خارجی

امکان آنالیز مواد با باریکه ی یونی در خارج از خلا با حفظ دقت سطحی اندازه باریکه بر روی نمونه ی هدف مورد توجه بسیاری از پزوهشگران می باشد. در آزمایشگاه پزوهشکده علوم هسته ای امکان آنالیز مواد در داخل خلا با دقت خوبی موجود می باشد. برای افزایش توانایی آنالیز مواد با باریکه ی یونی در این آزمایشگاه خط جدید ریزباریکه ی خارجی طراحی و ساخته شده است . این خط شامل یک عدسی از نوع چهارقطبی الکتریکی سه تایی می باشد که می تواند باریکه ی پروتون را بر روی نمونه هدف تا اندازه ی کمتر از نیم میلیمتر متمرکز کند. طراحی این خط ریزباریکه در طی سه مرحله انجام شده است. ابتدا پارامتر های عدسی با توجه به فواصل دریچه ی شیئی و محل تشکیل تصویر و محدودیت های ابزاری تعیین شد و در ادامه تحول باریکه ی پروتونی در طی عبور از المان های مختلف موجود بر روی خط ریز باریکه بررسی شد و با توجه به میزان واگرایی در محیط خارج از خلا شرایط برای بدست آوردن باریکه ی متمرکز بهینه شده است. پس از طراحی، ساخت تجهیزات مورد نیاز و بهیته کرن تجهیزات موجود، خط ریزباریکه ی خارجی نصب شد. تست نهایی اندازه ی باریکه ی خارجی به روش وایر اسکنینگ (برازش میزان چگالی باریکه با عبور سیم نازک از جلو آن) انجام شد. نتایج بدست آمده نشان می دهد که میزان متمرکز کنندگی عدسی ساخته شده به خوبی هدف ما را برآورد می کند. با توجه به تاثیرات محیط هوا بر روی طیف اندازه گیری شده، طیف حاصل از این خط جدید با طیف بدست آمده در محیط خلا مقایسه شده که همخوانی خوبی دیده شد. از این امکانات ایجاد شده در آنالیز نمونه های مختلف، مخصوصا نمونه های باستانی استفاده شده و می شود.