محسن شایان مهر - کارشناسی ارشد مهندسی فرآیند، پژوهشگر سازمان انرژی اتمی ایران
امجد سازگار - استادیار پژوهشکده چرخه سوخت هسته ای، پژوهشگاه علوم و فنون هستهای، سازمان انرژی اتمی ایران
مرتضی امیری - دانشجوی دکترای تخصصی، مهندسی مواد، دانشگاه تهران

در این تحقیق، به منظور طراحی و ساخت پمپ های کندوپاش یونی، مدلسازی و شبیه سازی عددی هندسه سلول پنینگ پمپ کندوپاش یونی برای بررسی رفتار پیچیده تخلیه پنینگ با استفاده از روابط هارتویگ و کدنویسی در محیط نرم افزار متلب انجام شده است. در ادامه به منظور اعتبارسنجی کد نوشته شده، نتایج بهدستآمده با مدل هارتویگ و پارک صحه گذاری شده است. سرعت پمپاژ دو پمپ یونی با ظرفیت ۴۰۰ لیتر بر ثانیه و پارامترهای متفاوت برحسب فشار خلا نهایی مورداستفاده در شتابدهنده ها، با استفاده از مدل هارتویگ شبیه سازی گردید. همچنین توزیع متوسط انرژی، زاویه برخورد یونها، تعداد برخورد یونها و نسبت بازده گیرنده به تعداد یونها برحسب فاصله نرمال شده یک سلول پنینگ مدلسازی و شبیه سازی شد. برای صحه گذاری فرآیند کدنویسی از روابط فیت شده پارک استفاده شده است؛ سپس، به منظور بررسی بیشتر نتایج کدنویسی، سرعت پمپاژ یک پمپ کندوپاش یونی در میدان مغناطیسی برابر با ۰/ ۰۸گوس، اختلاف پتانسیل الکتریکی ۴۰۰۰ ولت و با تعداد سلول ۲۸ عدد شبیه سازی گردید. نتایج نشان داد به منظور بهینه سازی سرعت پمپاژ پمپهای یونی استاندارد، پارامترهای بهینه که بهترین سرعت پمپاژ را فراهم میکنند، به وسیله اثرات رقابتی شعاع سلول پنینگ و فاصله کاتدها و آند مشخص میشود. کدنویسی روش هارتویگ برای طراحی و ساخت پمپهای کندوپاش یونی استاندارد برای ظرفیت های متفاوت به صورت موفقیت آمیز انجام شد.

پمپ کندوپاش یونی-سلول پنینگ-خلا بسیار بالا-روش هارتویگ