اثر پتانسیل بار فضایی در رفتار یون‌های 6uf238 گازی محصور شده در دام یونی پاول

رفتار یون‌ های 6uf238 گازی محصور شده در دام یونی چهار قطبی پاول تحت تاثیر میدان ناشی از اعمال پتانسیل‌ های rf و dc به الکترودهای کلاهک و حلقه دام و پتانسیل بار فضایی، با حل معادله دیفرانسیل خطی مرتبه دوم ماتیو مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج محاسبات و شبیه‌ سازی در دو حالت غیاب و وجود اثر پتانسیل بار فضایی بررسی و با یک‌دیگر مقایسه شده است. نتایج تحلیلی و عددی، جابه‌ جایی نمودار پایداری یون‌ های 6uf238 گازی محصور شده در دام چهار قطبی پاول در اثر اعمال پتانسیل بار فضایی را نشان می‌ دهد. علاوه براین، تاثیر پتانسیل بار فضایی بر بیشینه چگالی یون‌ های 6uf238 محصور شده، تابع توزیع سرعت یون‌ ها و دیگر کمیت‌ های آماری نیز محاسبه شده است. دام یون چهار قطبی مهم‌ترین بخش از یک طیف‌سنج جرمی را تشکیل می‌ دهد و طیف‌سنج جرمی در صنعت غنی ‌سازی اورانیم کاربرد گسترده و قابل توجهی دارد.

Effect of space charge potential on the behavior of confined gaseous238UF6 ions in paul ion trap

This paper examined the behavior of confined 238UF6 gaseous ions in Paul’s quadrupole mass spectrometer under the influence of the field induced by the RF and DC potential applied to the end cap and ring electrodes and space charge potential, based on the solutions of Mathieu’s secondorder linear differential equation. The results of calculation and simulation were compared in the absence and presence of space charge potential effects. The analytical and numerical results demonstrated the displacement of stability diagram of the confined 238UF6 gaseous ions in Paul’s quadrupole trap due to the space charge potential. In addition, the space charge effect on the maximum density of the confined 238UF6 ions, the velocity distribution function of the confined ions and other statistical quantities were also calculated. The quadrupole ion trap forms the most important part of a mass spectrometer, and the mass spectrometer is widely used in the uranium enrichment industry.