Skip to main content
SpringerLink
Log in
Book cover

Development and Applications of Negative Ion Sources pp 31–72Cite as

Methods of Negative Ion Production

  • Chapter
  • First Online:

  • 437 Accesses

Part of the book series: Springer Series on Atomic, Optical, and Plasma Physics ((SSAOPP,volume 110))

Abstract

Formation and destruction of negative ions; charge-exchange methods for negative ion production; charge-exchange negative ion sources; charge-exchange polarized negative ion sources; cold muonium negative ion production; negative ion beam formation from gaseous plasmas; formation and destruction of negative ions in a gaseous plasma; beam formation from negative ions generated in the plasma volume; plasma volume sources of negative ions; thermionic production of negative ion beams; secondary emission (sputtering) production of negative ion beams.

This is a preview of subscription content, log in via an institution.

Chapter
USD   29.95
Price excludes VAT (USA)
  • Available as PDF
  • Read on any device
  • Instant download
  • Own it forever
eBook
USD   119.00
Price excludes VAT (USA)
  • Available as EPUB and PDF
  • Read on any device
  • Instant download
  • Own it forever
Softcover Book
USD   159.99
Price excludes VAT (USA)
  • Compact, lightweight edition
  • Dispatched in 3 to 5 business days
  • Free shipping worldwide - see info

Tax calculation will be finalised at checkout

Purchases are for personal use only

Learn about institutional subscriptions

References

  1. J. Thomson, Philos. Mag. 21, 225 (1911)

    Article  Google Scholar 

  2. T. Bete, E. Solpiter, Quantum Mechanics of Atoms with One and Two Electrons (Fismatgis, Mosow, 1960); Т. Бете, Э. Солпитер, Квантовая механика атомов с одним и двумя электронами (Физматгиз, Москва, 1960)

    Google Scholar 

  3. B.M. Smirnov, Atomic Collisions and Elemental Process in Plasma (Atomizdat, Moscow, 1968); Б.М. Смирнов, Атомные столкновения и элементарные процессы в плазме (Атомиздат, Москва, 1968)

    Google Scholar 

  4. B.M. Smirnov, Ions and Excited Atoms in Plasma (Atomizdat, Moscow, 1974); Б.М. Смирнов, Ионы и возбуждённые атомы в плазме (Атомиздат, Москва, 1974)

    Google Scholar 

  5. H.S.W. Messy, Negative Ions (Cambridge University Press, New York, 1976); Г. Месси, Отрицательные ионы (Москва, Мир, 1979)

    Google Scholar 

  6. J. Hasted, Physics of Atomic Collisions (Butterworths, London, 1965); M. Mir; Дж. Хастед, Физика атомных столкновений (Москва, Мир, 1965)

    Google Scholar 

  7. H. Hotop, Binding energies in atomic negative ions, J. Phys. Chem. Ref. Data Monogr. 4, 539 (1975); I. Mac Daniel, Collision processes in ionized gases, Moscow, Mir, 1967, https://doi.org/10.1063/1.555524; И. Мак-Даниель, Процессы столкновений в ионизованных газах, Москва, Мир, 1967

  8. B.M. Smirnov, Negative Ions (McGraw Hill, New York, 1976)

    Google Scholar 

  9. S.K. Allison, Rev. Mod. Phys. 30, 1137 (1958)

    Article  ADS  Google Scholar 

  10. N.V. Fedorenko, ZTF 40, 2481 (1970); Н.В. Федоренко, ЖТФ 40, 2481 (1970)

    Google Scholar 

  11. H. Tawara, A. Russek, Charge changing processes in hydrogen beams. Rev. Mod. Phys. 45, 178 (1973)

    Article  ADS  Google Scholar 

  12. T. Andersen, Atomic negative ions: structure, dynamics and collisions. Phys. Rep. 394, 157–313 (2004). www.elsevier.com/locate/physrep

    Article  ADS  Google Scholar 

  13. M.D. Gabovich, N. V. Pleshivtsev, N. N. Semashko, Beams of Ions and Atoms for Controlled Nuclear Fusion and Technologies (Energoatomizdat, Moscow, 1986); М. Д. Габович, Н.В. Плешивцев, Н.Н. Семашко, Пучки ионов и атомов для управляемого термоядерного синтеза и технологических целей (Энергоатом издат, Москва, 1986); N.N. Semashko, Investigation and development of injectors of fast ions and atoms of hydrogen for stationary magnetic trap, Dissertation for Doctor of Fis-Mat Nauk, IAE im., Kurchatova, Moscow, 1974; Н.Н. Семашко, Исследование и создание инжекторов быстрых ионов и атомов водорода для стационарных магнитных ловушек, Диссертация на соискание учёной степени доктора физ.-мат. наук, ИАЭ им. И.В. Курчатова, Москва, 1974

    Google Scholar 

  14. G.I. Dimov, V G. Dudnikov, Zhur. Tekh. Fiz. 36, 1239 (1966); Sov. Phys. Tech. Phys. 11, 919 (1967)

    Google Scholar 

  15. N. S. Buchelnikova, UFN 65 (1957); Н.С. Бучельникова, УФН 65 (1958)

    Google Scholar 

  16. Ya. M. Fogel, UFN 71, 243 (1960); Я.М. Фогель, УФН 71, 243 (1960)

    Google Scholar 

  17. V.A. Oparin, R.N. Il’in, I.T. Serenko, E.S. Solov’ev, ZETF 66, 2008 (1974); В.А. Опарин, Р.Н. Ильин, И.Т. Серенко,Е.С. Соловьев, ЖЭТФ 66, 2008 (1974)

    Google Scholar 

  18. H.J. Kaiser, E. Heinicke, H. Baumann, K. Bethege, Proceedings of Symposium on Ion Source and Formation of Ion Beam, BNL 50310, 237, Brookhaven, 1971, Nucl. Instrum. Meth. 95, 389 (1971)

    Google Scholar 

  19. M.D. Gabovich, Physics and Technology of Plasma Ion Sources (Atomizdat, Moscow, 1972); М.Д. Габович, Физика и техника Плазменных источников ионов (Атомиздат, Москва, 1972)

    Google Scholar 

  20. M.A. Abroyan, V.P. Golubev, V.L. Komarov, Negative Ion Sources, NIIEFA, Review OD-4, Leningrad (1976); М.А. Аброян, В.П. Голубев, В.Л. Комаров, Г.В. Чемякин, Источники отрицательных ионов, НИИЭФА, Обзор ОД-4, Ленинград (1976)

    Google Scholar 

  21. Electrostatic Accelerators of Charged Particles, ed. by A. Valter (Gosatomizdat, Moscow, 1971); А.К. Валтера, глава, Электростатические ускорители заряженных частиц, под редакцией (Госатомиздат, Москва, 1963)

    Google Scholar 

  22. P.H. Rose, Nucl. Instrum. Meth. 28, 146 (1964)

    Google Scholar 

  23. C.H. Coldie, Nucl. Instrum. Meth. 28, 139 (1964)

    Google Scholar 

  24. R.P. Bastide, N.B. Brooks, A.B. Wittkover, P.H. Rose, K.H. Purser, IEEE Trans. Nucl. Sci. NS-12(3), 775 (1965)

    Article  ADS  Google Scholar 

  25. K.H. Purser, IEEE Trans. Nucl. Sci. NS-20(3), 136 (1973)

    Article  ADS  Google Scholar 

  26. K. Prelec, T. Sluyters, Rev. Sci. Instrum. 44, 1452 (1973)

    Article  ADS  Google Scholar 

  27. D.C. Faircloth, Ion sources for high-power hadron accelerators, http://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/1302/1302.3745.pdf

  28. M. Stockli, Volume and surface-enhanced ion sources, https://cas.web.cern.ch/cas/Slovakia-2012/Lectures/Stockli.pdf

  29. M. Stockli, T. Nakagava, Ion injectors for high-intensity accelerators. Rev. Accel. Sci. Technol. 6, 197–219 (2013)

    Article  Google Scholar 

  30. J. Sherman, G. Rouleau, New developments with H-sources, in Seventeenth International Conference оn the Application оf Accelerators in Research and Industry (CAAR12002) Denton, Texas, November 12-16 (2002)

    Google Scholar 

  31. M. Bacal, Negative hydrogen ion production in fusion dedicated ion sources. Chem. Phys. 398, 3–6 (2012)

    Article  Google Scholar 

  32. Yu. Belchenko, V. Dudnikov, Surface negative ion production in ion sources, in Production and Application of Light Negative Ions, 4rd European Workshop, ed. by W. Graham, Belfast (1991), pp. 47–66

    Google Scholar 

  33. Y. Belchenko, Rev. Sci. Instrum. 64, 1385 (1993)

    Article  ADS  Google Scholar 

  34. M. Bacal, M. Wada, Negative hydrogen ion production mechanisms. Appl. Phys. Rev. 2, 021305 (2015)

    Article  ADS  Google Scholar 

  35. Proceedings of the 15th International Conference on Ion Sources, 9–13 September 2013, Chiba, Japan; Rev. Sci. Instrum. 85(2I), part II, (2014)

    Google Scholar 

  36. Proceedings of the 14th International Conference on Ion Sources, 11–16 September 2011, Giadian Naxos, Italy; Rev. Sci. Instrum. 83(2), Part 2, (2012)

    Google Scholar 

  37. Proceedings of the 13th International Conference on Ion Sources, 20–25 September 2009, Gatlinburg, TN, USA; Rev. Sci. Insrum. 81(2), part II, (2010).

    Google Scholar 

  38. AIP 1655: Fourth International Symposium on Negative Ions, Beams and Sources (NIBS 2014), ed. by W. Kraus, Paul McNeely, published (2015)

    Google Scholar 

  39. Proceedings, 3rd International Symposium on Negative Ions, Beams and Sources (NIBS 2012): Jyväskylä, Finland, September 3-7, 2012, ed. by O. Arvainen, T. Kalvas, 2012 AIP Conf. Proc. 1515 (2012)

    Google Scholar 

  40. AIP CP 1097; Negative ions, beams and sources, in 1st International Symposium, ed. by E. Surrey, A. Simonin

    Google Scholar 

  41. AIP CP 925, in 11th International Symposium on the Production and Neutralization of Negative Ions and Beams, Santa Fe, NM, USA, 13–15 September 2006, ed. by M. Stockli

    Google Scholar 

  42. AIP CP 763, in 10th International Symposium on the Production and Neutralization of Negative Ions and Beams, Kiev, Ukraine, 14–17 September 2004, ed. by J. Sherman, Yu. Belchenko

    Google Scholar 

  43. AIP CP 639, in Ninth International Symposium on the Production and Neutralization of Negative Ions and Beams, Gif-sur-Yvette, France, 30–31 May 2002, ed. by M. Stockli

    Google Scholar 

  44. Proceedings of Second Symposium on the Production and Neutralization of Negative Hydrogen Ions and Beams, Brookhaven, 1980 (BNL, Upton, NY, 1980), BNL-51304, ed. By Th. Sluyters

    Google Scholar 

  45. Proceedings of Symposium on Production and Neutralization of Negative Hydrogen Ions and Beams, Brookhaven, 1977 (BNL, Upton, NY, 1977), BNL-50727, ed. by Th. Sluyters, C. Prelec

    Google Scholar 

  46. C. Schmidt, Production and neutralization of negative ions and beams, in Report on the 5th International Symposium, Upton, NY, USA, 30 October–3 November 1989

    Google Scholar 

  47. AIP CP158, Production and neutralization of negative ions and beams, in Report on the 4th International Symposium, Upton, NY, USA, 1986, ed. by J. Alessi

    Google Scholar 

  48. N.F. Fedorenko, ZTF 40, 2481 (1970); Н.Ф. Федоренко, ЖТФ 40, 2481 (1970)

    Google Scholar 

  49. H. Tawara, A. Rassek, Rev. Mod. Phys. 45, 178 (1973)

    Article  ADS  Google Scholar 

  50. V. Dudnikov, Surface plasma source with anode layer plasma accelerator. Rev. Sci. Instrum. 83, 02A713 (2012)

    Article  Google Scholar 

  51. L.W. Alvarez, Rev. Sci. Instrum. 22, 705 (1951)

    Article  ADS  Google Scholar 

  52. S.K. Allison, J. Cuevas, M. Garsia, G. Minos, Phys. Rev. 120, 1266 (1960)

    Article  ADS  Google Scholar 

  53. W.L. Fite, Phys. Rev. 89, 411 (1953)

    Article  ADS  Google Scholar 

  54. Ya.M. Fogel, L.I. Krupnik, V.A. Ankudinov, ZTF 26, 1208 (1956); Я.М. Фогель, Л.И. Крупник, В.А. Анкудинов, ЖТФ 26, 1208 (1956)

    Google Scholar 

  55. J.A. Philips, J.L. Tuck, Rev. Sci. Instrum. 27, 97 (1956)

    Article  ADS  Google Scholar 

  56. J.A. Weinman, I.K. Cameron, Rev. Sci. Instrum. 27, 288 (1956)

    Article  ADS  Google Scholar 

  57. L.E. Collins, A.C. Riviera, Nucl. Instrum. Meth. 4, 121 (1959)

    Article  ADS  Google Scholar 

  58. G. Dimov, B. Sukhina, PTE 1, 16 (1968); Г.И. Димов, Б.Н. Сухина, ПТЭ 1, 16 (1968)

    Google Scholar 

  59. G. Gornicyn, B. Dyachkov, V. Zinenko, PTE 5, 74 (1969); Г.А. Горницин, Б.А. Дьячков, В.И. Зиненко, ПТЭ 5, 74 (1969)

    Google Scholar 

  60. N.B. Brooks, P.H. Rose, A.B. Wittkover, R.P. Bastiede, Nucl. Instrum. Meth. 28, 315 (1964)

    Article  ADS  Google Scholar 

  61. G. Dimov, Yu. Kononenko, O. Savchenko, V. Shamovsky, ZTF 38, 997 (1968); Г.И. Димов, Ю.Г. Кононенко, О.Я. Савченко, В.Г. Шамовский, ЖТФ 38, 997 (1968)

    Google Scholar 

  62. G. Dimov, O. Savchenko, ZTF 38, 2002 (1968); Г.И. Димов, О.Я. Савченко, ЖТФ 38, 2002 (1968)

    Google Scholar 

  63. G. Dimov, G. Roslyakov, PTE 1, 29 (1974); Г.И. Димов, Г.В. Росляков, ПТЭ 1, 29 (1974)

    Google Scholar 

  64. G. Dimov, G. Roslyakov, PTE 2, 33 (1974); Г.И. Димов, Г.В. Росляков, ПТЭ 2, 33 (1974)

    Google Scholar 

  65. J.A. Fasolo, IEEE Trans. Nucl. Sci. NS-22(3), 1165 (1975)

    Google Scholar 

  66. B.L. Donnally, Patent USA 3424904, filed 3/5/65, issued 28/1/65

    Google Scholar 

  67. B.L. Donnally, in Proceedings of the III International Symposium on Polarization Phenomena, Madison, vol. 295 (1970)

    Google Scholar 

  68. G. Dimov, G. Roslyakov, PTE 3, 31 (1974); Г.И. Димов, Г.В. Росляков, ПТЭ 3, 31 (1974).

    Google Scholar 

  69. B. Dyachkov, V. Zinenko, Atom. Energy 24, 18 (1962); Б.А. Дьячков, В.И. Зиненко, Атомная энергия 24, 18 (1962)

    Google Scholar 

  70. H.R. Hiddleston, J.A. Fasolo, D.C. Manette, et al., in 1976 Linear Accelerator Conference, Chalk River, Rep. AELC-5677 (1976), p. 387

    Google Scholar 

  71. B. Dyachkov, A. Krylov, V. Kuznetsov, preprint IAE-2523, Moscow (1975); Б.А. Дьячков, А.И. Крылов, В.В. Кузнецов, препринт ИАЭ-2523, Москва (1975)

    Google Scholar 

  72. J.E. Osher, G.W. Hamilton, in Proceedings of the 2nd International Conference on Ion Sources, Vienna, 1972, p. 157

    Google Scholar 

  73. J.E. Osher. F.J. Gordon, G.W. Hamilton, in Proceedings of the 2nd International Conference on Ion Sources, Vienna, 1972, p. 876

    Google Scholar 

  74. G. Roslyakov, Pulsed chare exchange source of negative ions, Dissertation for candidate Fis-Math nauk, Novosibirsk, 1974; Г.В. Росляков, Импульсный перезарядный источник отрицательных ионов, диссертация на соискание учёной степени кандидата физ.-мат. Наук, Новосибирск, 1974

    Google Scholar 

  75. J.P. O’Connor, M.S. Chase, S.L.F. Richards, N. Tokoro, Performance characteristics of the Genus Inc. Tandetron 1520 Ion Implantation System, in Proceedings of the Eleventh International Conference on Ion Implantation Technology, Austin, Texas (1996), pp. 454–457

    Google Scholar 

  76. N. White, Patent USA, 4980556, issued Dec. 25, (1990)

    Google Scholar 

  77. A.S. Belov, S.K. Esin, S.A. Kubalov, et al., Pis’na JETF 42, 319 (1985)

    Google Scholar 

  78. A.S. Belov, S.K. Esin, S.A. Kubalov, et al., Nucl. Instrum. Meth. Phys. Res. A255, 442 (1987)

    Article  ADS  Google Scholar 

  79. A.S. Belov, V.G. Dudnikov, V.E. Kuzik, et al., Nucl. Instrum. Meth. Phys. Res. A333, 256 (1993)

    Article  ADS  Google Scholar 

  80. A.S. Belov, V.G. Dudnikov, S.K. Esin, et al., Rev. Sci. Instrum. 67, 1293 (1996)

    Article  ADS  Google Scholar 

  81. V. Dudnikov, A. Dudnikov, Polarized negative ion source with multiply spherically focusing surface plasma ionizer. AIP Conf. Proc. 2052, 050019 (2018)

    Article  Google Scholar 

  82. V. Dudnikov, A. Dudnikov, Polarized negative ion source with multiply sphericaly focusing surface plasma ionizer, ArXiv, 1808.06001 (2018)

    Google Scholar 

  83. A.N. Zelenski, S.A. Kohanovskii, V.M. Lobashev, V.G. Polushkin, Pis’ma JETF 42, 5 (1985)

    Google Scholar 

  84. A. Zelenski, Rev. Sci. Instrum. 81, 02B308 (2010)

    Article  Google Scholar 

  85. A. Zelenski, V. Davydenko, A. Ivanov, et al., Phys. Part. Nuclei 45, 308 (2014)

    Article  ADS  Google Scholar 

  86. V. Dudnikov, V. Morozov, A. Dudnikov, High intensity source of He negative ions, in IPAC 2015

    Google Scholar 

  87. V. Dudnikov, V. Morozov, A. Dudnikov, Polarized 3He− ion source with hyperfine state selection. AIP Conf. Proc. 1655, 070006 (2015)

    Article  Google Scholar 

  88. M. Yoshida, F. Naito, S. Artikova, Y. Kondo, Hayashizaki, Y. Iwashita, K. Torikai, Re-acceleration of ultra cold muon in J-PARC mlf, in WEPWA018 Proceedings of IPAC2015, Richmond, VA, USA (2015)

    Google Scholar 

  89. Y. Miyake, Y. Ikedo, K. Shimomura, P. Strasser, N. Kawamura, K. Nishiyama, A. Koda, H. Fujimori, S. Makimura, J. Nakamura, T. Nagatomo, R. Kadono, E. Torikai, M. Iwasaki, S. Wada, N. Saito, K. Okamura, K. Yokoyama, T. Ito, W. Higemoto, Hyperfine Interact. 216, 79 (2013)

    Article  ADS  Google Scholar 

  90. M. Bogomilov et al., The MICE Collaboration, JINST 7, P05009, in 2012 Proceedings of IPAC2016, Busan, Korea TUPMY002 03

    Google Scholar 

  91. S. Artikova, F. Naito, M. Yoshida, PASJ2013 Proceedings, Nagoya, Japan, 2013, p. SAP045

    Google Scholar 

  92. V. Dudnikov, A. Dudnikov, Ultracold muonium negative ion production. AIP Conf. Proc. 2052, 060001, ArXiv, 1806.03331 (2018)

    ADS  Google Scholar 

  93. D.F. Hunt, F.W. Crow, Electron capture negative ion chemical ionization mass spectrometry. Anal. Chem. 50(13), 1781–1784 (1978)

    Article  Google Scholar 

  94. V. Dudnikov et al., Polarized deuteron negative ion source for nuclear physics applications, in IPAC 2018, Vancouver, 2018

    Google Scholar 

  95. V. Dudnikov, Method of negative ion obtaining, USSR Patent 411,542, 10/III, 1972, http://www.findpatent.ru/patent/41/411542.html; В.Г. Дудников, Способ получения отрицательных ионов, Авторское свидетельство, М. Кл.Н 01 J 3/0,4, 411542, заявлено 10/III, 1972

  96. Y. Belchenko, G. Dimov, V. Dudnikov, Physical principles of surface plasma source operation, in Symposium on the Production and Neutralization of Negative Hydrogen Ions and Beams, Brookhaven, 1977 (Brookhaven National Laboratory (BNL), Upton, NY, 1977), pp. 79–96; Y. Belchenko, G. Dimov, V. Dudnikov, Physical principles of surface plasma source method of negative ion production, Preprint IYaF 77-56, Novosibirsk 1977; Ю. Бельченко, Г. Димов, В. Дудников, Физические основы поверхностно плазменного метода получения пучков отрицательных ионов, препринт ИЯФ 77-56, Новоcибирк 1977, http://irbiscorp.spsl.nsc.ru/fulltext/prepr/1977/p1977_56.pdf

  97. V. Dudnikov, M.A.C. Cummings, R.P. Johnson, A. Dudnikov, Cold muonium negative ion production, in IPAC 2017, Copenhagen, Denmark, 2017; V. Dudnikov, A. Dudnikov, Ultracold muonium negative ion prodution, AIP Conf. Proc. 2052, 060001 (2018)

    Google Scholar 

  98. V. Dudnikov, Y. Belchenko, J. Phys. 40, 477 (1979)

    Google Scholar 

  99. Y.I. Belchenko, V. Dudnikov, et al., Ion sources at the Novosibirsk Institute of Nuclear Physics. Rev. Sci. Instrum. 61, 378 (1990)

    Article  ADS  Google Scholar 

  100. G.I. Dimov, I.Ya. Timoshin, V.V. Demidov, V.G. Dudnikov, PTE 4, 30 (1976); Г.И. Димов, И.Я. Тимошин, В.В. Демидов, В.Г. Дудников, ПТЭ 4, 30 (1967)

    Google Scholar 

  101. K.W. Ehlers, Nucl. Instrum. Meth. 32, 309 (1965)

    Article  ADS  Google Scholar 

  102. Th. Sluyters, K. Prelec, in IX International Conference on H. E. Accelerator, Palo Alto (1974)

    Google Scholar 

  103. M. Bacal, A. Hatayama, J. Peters, IEEE Trans. Plasma Sci. 33, 1845 (2005)

    Article  ADS  Google Scholar 

  104. F.N. Coensgen, W.F. Cummins, D.G. Logan, A.W. Molvik, et al., Recent experiments on the 2XIIB Mirror Machine, in VII European Conference on Controlled Fusion and Plasma Physics, Losanne, 1975

    Google Scholar 

  105. V. Khvostenko, V. Dukelsky, JTEF 33, 851 (1957); В.И. Хвостенко и В.М. Дукельский, ЖЭТФ 33, 851 (1957)

    Google Scholar 

  106. S.M. Corrigan, J. Chem. Phys. 43, 4381 (1965)

    Article  ADS  Google Scholar 

  107. V. Kuchinsky, V. Mishakov, A. Tibilov, A. Shukhtin, in V Allunion Conference on Physics of Atomic Collision, Abstracts, Uzhgorod, vol 189, 1972; В. Кучинский, В. Мишаков, А. Тибилов, А. Шухтин, Vвсесоюзная конференция по физике атомных и электронных столкновений, тезисы докладов, Ужгород, стр. 189, 1972

    Google Scholar 

  108. V. Kuchinsky, V. Mishakov, A. Tibilov, A. Shukhtin, Opt. Spectrosc. 39, 1043 (1965); В. Кучинский, В. Мишаков, А. Тибилов, А. Шухтин, Оптика и спектроскопия 39, 1043 (1965)

    Google Scholar 

  109. J.L. Magee, M. Barton, J. Am. Chem. Soc. 72, 1965 (1950)

    Article  Google Scholar 

  110. F. Demirkhanov, Yu. Kursanov, N. Blagoveschensky, ZTF 40, 1911 (1970); Ф.А. Демирханов, Ю.В. Курсанов, Н.Ф. Лазарев, У.М. Благовещенский, ЖТФ 40, 1911 (1970)

    Google Scholar 

  111. V. Dubrovsky, V. Obedkov, Theor. Exp. Chem. 2, 715 (1966); В.Г. Дубровский. В.Д. Объедков, Теоретическая и экспериментальная химия 2, 715 (1966)

    Google Scholar 

  112. V.G. Dubrovsky, V.D. Ob’edkov, R.K. Janev, in V International Conference on Physics of Electronic and Atomic Collision, Leningrad, Abstracts, 1967, p. 342

    Google Scholar 

  113. B. Peart, K.T. Dolder, J. Phys. B At. Mol. Phys. 8, 1570 (1975)

    Article  ADS  Google Scholar 

  114. B. Peart, K.N. Dolder, Comments. Atom. Mol. Phys. 1(4), 97 (1976)

    Google Scholar 

  115. D.F. Dance, M.F. Harrison, R.D. Rundel, Proc. R. Soc. A. 299, 525 (1967)

    Article  ADS  Google Scholar 

  116. B. Peeart, D.S. Walton, K.T. Dolder, J. Phys. B 3, 13646 (1970)

    Article  Google Scholar 

  117. D.S. Walton, B. Peart, K.T. Dolder, J. Phys. B 4, 1343 (1971)

    Article  ADS  Google Scholar 

  118. K.D. Rundel, K.L. Aitken, M.F. Harrison, J. Phys. B 2, 954 (1969)

    Article  ADS  Google Scholar 

  119. J. Moseley, W. Abert, J.R. Peterson, Phys. Rev. Lett. 24, 435 (1970)

    Article  ADS  Google Scholar 

  120. B. Peart, R. Grey, K.T. Dolder, J. Phys. B 9, L369 (1976)

    Article  ADS  Google Scholar 

  121. A. Dolgarno, M.R.C. McDowell, Proc. Phys. Soc. A74, 457 (1959)

    Google Scholar 

  122. D.G. Hummer, R.F. Stebbings, W.L. Fite, L.M. Branscomb, Phys. Rev. 119, 668 (1960)

    Article  ADS  Google Scholar 

  123. J.M. Sautter, Ph.D. thesis, University de Grenoble, 1968

    Google Scholar 

  124. J.B. Hasted, R.A. Smith, Proc. R. Soc. A 235, 349 (1956)

    Article  ADS  Google Scholar 

  125. J.F. Williams, Phys. Rev. 154, 9 (1967)

    Article  ADS  Google Scholar 

  126. T. Jorgensen, C.E. Kuyatt, W.W. Lang, D.C. Lorents, C.A. Sautter, Phys. Rev. 140A, 1481 (1965)

    Article  ADS  Google Scholar 

  127. R. Smythe, J.W. Toevs, Phys. Rev. 139A, 15 (1965)

    Article  ADS  Google Scholar 

  128. D.D. Bates, R.L.F. Boyd, Proc. Phys. Soc. Lond. A69, 910 (1956)

    Article  ADS  Google Scholar 

  129. B.M. Smirnov, Assymptotic Methods in Theory of Atomic Collisions (Atomizdat, Moscow, 1973); Б.М. Смирнов, Ассимптотические методы в теории атомных столкновений (М., Атомиздат, 1973)

    Google Scholar 

  130. H. Zhang, Ion Sources (Springer, Beijing, 1999)

    Google Scholar 

  131. I. Brown (ed.), The Physics and Technology of Ion Sources (Wiley-VCH, Weinheim, 2004)

    Google Scholar 

  132. A.T. Forrester, Large Ion Beams (Wiley, New York, 1988)

    Google Scholar 

  133. B. Wolf, Handbook of Ion Sources (CRC Press, Boca Raton, 1995)

    Google Scholar 

  134. M.N. Andrews, H. Davitian, H. Fleishman, et al., Phys. Rev. Lett. 27, 1428 (1971)

    Article  ADS  Google Scholar 

  135. H. Gota, M. Tuszewski, A. Smirnov, et al., A high performance field-reversed configuration regime in the C-2 device. J. Fus. Sci. Technol. 63, 139 (2013)

    Article  Google Scholar 

  136. W.H. Bennet, P.F. Darby, Phys. Rev. 49, 97 (1936)

    Article  ADS  Google Scholar 

  137. C.D. Moak, H.E. Banta, J.H. Thuraton, J.W. Johnson, R.F. King, Rev. Sci. Instrum. 30, 694 (1959)

    Article  ADS  Google Scholar 

  138. A.W. Wittkover, R.P. Bastide, N.B. Beooks, P.H. Rose, Phys. Lett. 3, 336 (1963)

    Article  ADS  Google Scholar 

  139. L.E. Kollins, R.H. Gobbett, Nucl. Instrum. Meth. 35, 282 (1965)

    Google Scholar 

  140. G.P. Lawrence, R.K. Beawchamp, J.L. Mckbben, Nucl. Instrum. Meth. 32, 357 (1965)

    Article  ADS  Google Scholar 

  141. A.V. Almazov, Yu.M. Khirnyi, C.G. Kochemasova, PTE 6, 36 (1966); А.В. Алмазов, Ю.М. Хирный, Л.Н. Кочемасова, ПТЭ 6, 36 (1966)

    Google Scholar 

  142. V.P. Golubev, V.L. Komarov, S.C. Tsepakin, Premiere conf. instrument sur les source d’Ions, Sacle-France, 1969, p. 129

    Google Scholar 

  143. M. Dubarry, G. Gantherin, Premiere Conf. Internat. Sur les sources d’Ions (I.N.S.T.N., Saclay, 1969), p. 133

    Google Scholar 

  144. M.A. Abroyan, G.A. Nalivaiko, S.G. Tsepakin, ZTF 876 (1972); М.А. Аброян, Г.А. Наливайко, С.Г. Цепакин, ЖТФ 876 (1972)

    Google Scholar 

  145. V.P. Golubev, G.A. Nalivaiko, S.G. Tsepakin, in Proceedings of Proton Linear Accelerator Conference (los Alamos Rept N. LA-5115), 1972, p. 356

    Google Scholar 

  146. V.P. Golubev, Production of intense beams of hydrogen negative ions from ion source of duoplasmatron type, Aothoreferat of dissertation for candidate of physics-math. Since, NIIEFA Leningrad, 1974; В.П. Голубев, “Получение интенсивных пучков отрицателтных ионов водорода из источников дуоплазматронного типа”, Автореферат кандидатской диссертации, НИИЭФА, Ленинград, 1974

    Google Scholar 

  147. V.P. Golubev, A.V. Morozov, A. Nalivaiko, in Proceedings of IV Allunion Workshop on Charged Particle Accelerators, vol 1, 319 (1975); В.П. Голубев, А.В. Морозов, Г.А. Наливайко, Труды четвертого Всесоюзного совещания по ускорителям заряженных частиц, Москва, Наука, т.1, стр. 319 (1975)

    Google Scholar 

  148. T. Sluyters, K. Prelec, Nucl. Instrum. Meth. 113, 299 (1973)

    Article  ADS  Google Scholar 

  149. M. Kaboyashi, K.K. Prelec, T. Sluyter, Rev. Sci. Instrum. 47, 1425 (1976)

    Article  ADS  Google Scholar 

  150. K. Weisemann, K. Prelec, T. Slyuters, BNL AGS report. J. Appl. Phys. 48, 2668 (1977)

    Article  ADS  Google Scholar 

  151. K.W. Ehlers, B.F. Gavin, E.L. Hubbard, Nucl. Instrum. Meth. 22, 87 (1963)

    Article  ADS  Google Scholar 

  152. I.Ya. Timoshin, Pulsed High Current Source of Hydrogen Negative Ions for Electrostatic Accelerators (INP SBAS, Novosibirsk, 1966); И.Я. Тимошин, Импульсный сильноточный источник отрицательных ионов водорода для электростатических ускороителей, кандидатская диссертация (ИЯФ СОРАН, Новосибирск, 1966)

    Google Scholar 

  153. G.I. Dimov, I.Ya. Timoshin, O.Ya. Savchenko, Yu.G. Kononenko, V. G. Shamovsky, Allunion Conference for Chared Particle Accelerators (Nauka, Moscow, 1968); Г.И. Димов, И.Я. Тимошин, О.Я. Савченко, Ю.Г. Кононенко, В.Г. Шамовский, Всесоюзное совещание по ускорителям заряженных частиц (Москва, Наука, 1968)

    Google Scholar 

  154. V.P. Goretsky, A.V. Ryabtsev, I.A. Soloshenko, et al., Kinetic processes in the negative hydrogen ion sources under high power discharge. AIP Conf. Proc. 287, 201 (1992)

    Article  ADS  Google Scholar 

  155. P.M. Golovinsky, V.P. Goretsky, A.V. Ryabtsev, et al., Cesium influence on H− ion emission from a source with reflection-type discharge. AIP Conf. Proc. 287, 430 (1992)

    Article  ADS  Google Scholar 

  156. K. Jimbo, K. Ehlers, K. Leung, R. Pyle, Nucl. Instrum. Meth. A248, 282 (1986)

    Article  ADS  Google Scholar 

  157. P. Litvinov, I. Savchenko, A new plasma Н- source, in Proceeding of the 7th International Symposium on the Production and Neutralization of Negative Ions and Beams, AIP Conference, Proc No. 380, 272, 1995

    Google Scholar 

  158. T. Kuo et al., Rev. Sci. Instrum. 67, 1314 (1996)

    Article  ADS  Google Scholar 

  159. S.V. Griorenko, Development and research of system of external injection of hydrogen negative ion for cyclotrons, Autoreferat of dissertation foe candidate of fis-math nauk, Sankt Petersburg, 2001; Григоренко Сергей Викторович, “Pазработка и исследование систем внешней инжекции отрицательных ионов водорода для циклотронов”, автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физ.-мат. наук, Санкт-Петербург, 2011

    Google Scholar 

  160. H. Etoh, Y. Aoki, H. Mitsubori, et al., Progress in the development of an H− ion source for cyclotrons. AIP Conf. Proc. 1655, 030014 (2015)

    Article  Google Scholar 

  161. T. Kuo et al., Further development for the TRIUMF H− D− multicusp source. Rev. Sci. Instrum. 69(2), 959–961 (1998)

    Article  ADS  Google Scholar 

  162. K. Jayamanna, I. Aguilar, I. Bylinskii, et al., A 20 mA H- ion source with accel-accel-decel extractionsystem at TRIUMF, report TUPPT022, in Proceedings of Cyclotrons 2013, Vancouver, BC, Canada, 2013; K. Jayamanna, F. Ames, I. Bylinskii, M. Lovera, B. Minato, A 60 mA DC H− multi cusp ion source developed at TRIUMF, Nucl. Instrum. Meth. Phys. Res. A 895, 150 (2018)

    Google Scholar 

  163. http://www.d-pace.com/?e=141

  164. K.W. Ehlers, K.N. Leung, Rev. Sci. Instrum. 53, 1423 (1982)

    Article  ADS  Google Scholar 

  165. J. Peters, Review of negative hydrogen ion sources high brightness/high current, in 2002 Proceedings of 21st Linear Accelerator Conference (LINAC 2002), Gyeongju, Korea, p. 42 (www.jacow.org)

  166. O. Tarvainenand, S.X. Peng, Radiofrequency and 2.45 GHz electron cyclotron resonance H− volume production ion sources. New J. Phys. 18, 105008 (2016)

    Article  ADS  Google Scholar 

  167. J. Lettry et al., CERN’s Linac4 ion sources status. AIP Conf. Proc. 1655, 030005 (2015)

    Article  Google Scholar 

  168. A. Ueno, H. Oguri, K. Ikegami, Y. Namekawa, K. Ohkosh, Interesting experimental results in Japan Proton Accelerator Research Complex H− ion-source development. Rev. Sci. Instrum 81, 02A720 (2010)

    Article  Google Scholar 

  169. H.T. Ren, S.X. Peng et al., IPAC13, MOPFI034, 360–362, Shanghai, China, 2013

    Google Scholar 

  170. T. Zhang, S.X. Peng, H.T. Ren, et al., Proceeding of LINAC2014, Geneva, Switzerland, THPP115, 2014

    Google Scholar 

  171. S.X. Peng, H.T. Ren, Y. Xu, et al., CW/Pulsed H− ion beam generation with PKU Cs-free 2.45 GHz microwave driven ion source. AIP Conf. Proc. 1655, 070005 (2015)

    Article  Google Scholar 

  172. T. Zhang, S.-X. Peng, et al., Practical 2.45-GHz microwave-driven Cs-free H− ion source developed at Peking University. Chin. Phys. B 27, 105208 (2018)

    Article  ADS  Google Scholar 

  173. R. Gobin, O. Delferriere, R. Ferdinand, et al., Development of an H− ion source based on the electron cyclotron resonance plasma generator at CEA/Saclay. Rev. Sci. Instrum. 75, 1741 (2004)

    Article  ADS  Google Scholar 

  174. M. Bacal, G.W. Hamilton, H- and D- production in plasmas. Phys. Rev. Lett. 42, 1538 (1979)

    Article  ADS  Google Scholar 

  175. M. Dehnel, T. Stewart, An industrial cyclotron ion source & injection system, Triumph inj19P18CIS

    Google Scholar 

  176. L.N. Dobretsov, M.V. Gomoyunova, Emission Electronic (Nauka, Moscow, 1966); Л.Н. Добрецов, М.В. Гомоюнова, Эмиссионная электроника (М. Наука, 1966)

    Google Scholar 

  177. E.Ya. Zanberg, Surface Ionization (Nauka, Moscow, 1967); Э.Я. Занберг, Н.Н. Ионов, Поверхностная ионизация (М. Наука, 1967)

    Google Scholar 

  178. K. Tompson, Rev. Sci. Instrum 6, 16 (1966); Кускевич, Томпсон, Приборы для научных исследований 6, 16 (1966)

    Google Scholar 

  179. E. Stahlinger, Proceedings of Symposium on Ion Source and Formation of Ion Beams, 1977, p. 47, BNL 50310

    Google Scholar 

  180. K. Wallace, Pat. USA, kl. 250-43, Non3336475, published 08.1. (1967)

    Google Scholar 

  181. G.I. Dimov, G.V. Roslyakov, ZTF 42,1186 (1972); Г.И. Димов, Г.В. Росляков, ЖТФ 42, 118б (1972)

    Google Scholar 

  182. Yu.I. Geller, G.I. Dimov, G.V. Roslyakov, Preprint INP 40-71, Novosibirsk (1971); Ю.И. Геллер, Г.И. Димов, Г.В. Росляков, Препринт ИЯФ 40-71, Новосибирск (1971)

    Google Scholar 

  183. V. Fomenko, I. Podchernyaeva, Emission and Adsorbcion Property of Substances and Materials (Atomisdat, Moscow, 1975); В.А. Фоменко, И.А. Подчерняева, Эмиссионные и адсорбционные свойстпа веществ и материалов (М. Атомиздат, 1975)

    Google Scholar 

  184. A. Sommer, Photoelectron Materials (Energiya, Moscow, 1973); А. Соммер, Фотоэмиссионные материалы (М., Энергия, 1973)

    Google Scholar 

  185. D.F. Williams, J.J. Tietjen, Proc. IEEE 59, 1489 (1971)

    Article  Google Scholar 

  186. N. N. Petrov, ZTF 41, 2473 (1971); Н.Н. Петров, ЖТФ 41, 2473 (1971)

    Google Scholar 

  187. E. Bender, G. Dimov, M. Kishinevskii, in Proceedings of 1 Allunion Seminar for Secondary Ion-Ion Emission, Kharkov, 1975 (deponir VINITI N 2783-75 dep) pp. 119–131, preprint INP 75-9, Novosibirsk (1975); Е.Д. Бендер, Г.И. Димов, М.Е. Кишиневский, Труды 1 всесоюзного семинара по вторичной ионно-ионной эмиссии, Харьков, 1975 (Рук. Деп. ВИНИТИ No 2783-75 деп.) Стр. 119-131. Препринт ИЯФ-75-9, Новосибирск (1975)

    Google Scholar 

  188. A.H. Ayukhanov, E.O. Turmashev, T. Bakhramov, Interaction of Atomic Particles with Solid, vol. 1 (Naukova Dumka, Kiev, 1974), p. 176; А.Х, Аюханов, Э.О. Турмашев, Т. Бахрамов, Взаимодействие атомных частиц с твердым телом, ч. 1, стр. 176 (Наукова Думка, Киев, 1974).

    Google Scholar 

  189. K. Woodcock, The emission of negative ions under the bombardment of positive ions. Phys. Rev. 38, 1696 (1931)

    Article  ADS  Google Scholar 

  190. Ya.M. Fogel, UFN 91,75 (1967); Я.М. Фогель, Успехи физических наук 91, 75 (1967)

    Google Scholar 

  191. R. Castaing, J.F. Henneguin, Adv. Mass Spectrom. 5, 419–425 (1971)

    Google Scholar 

  192. R.J. MacDonald, Adv. Phys. 19, 457 (1970)

    Article  ADS  Google Scholar 

  193. V.I. Vexler, Electronic technique, ser. 1, electronic SVCh 12, 123 (1972); В.И. Векслер, Электронная техника, сер. 1 Электроника СВЧ в. 12, 123 (1972)

    Google Scholar 

  194. H. Messy, E. Barkhop, Electron and Ion Collisions (Inostrannaya literature, Moscow, 1958); Г. Месси, Е. Бархоп, Электронные и ионные столкновения (Иностранная литература, М., 1958)

    Google Scholar 

  195. U.A. Arifov, Interaction of Atomic Particles with Surface of Solids, (Nauka, Moscow, 1968); У.А. Арифов, Взаимодейстпие атомных частиц с поверхностью твердого тела (М., Науkа, 1968)

    Google Scholar 

  196. V.T. Cherepin, M.A. Vasil’ev, Secondary Ion-Ion Emission of Metals and Alloys, Kiev, 1975; В.Т. Черепин, М.А. Васильев, Вторичная ионно-ионная эмиссия металлов и сплавов, Киев, 1975

    Google Scholar 

  197. G. Carter, J.S. Colligan, Ion Bombardment of Solid, vol 6 (Heineman, London, 1968)

    Google Scholar 

  198. Second All Union Symposium of Interaction of Atomic Particles with a Solid, Collection of Reports, Moscow, 1972; Второй Всесоюзный симпoзиум Взаимодействие атомных частиц с твердым телом, сборник докладов, Москва, 1972

    Google Scholar 

  199. 15 Allunion Conference on Emission Electronics, Short Review of Reports, Kiev, vols. 1, 2, 1972; 15 Всесоюзная конференция по эмиссионной электронике, краткое содержание докладов, т. 1, т. 2, Киев, 1972

    Google Scholar 

  200. Interaction of Atomic Particles with a Solid, Kiev, vols. 1 and 2, 1974; Взаимодействие атомных частиц с твердым телом, т. 1, т. 2, Киев, Наукова думка, 1974

    Google Scholar 

  201. Interaction of Atomic Particles with a Solid, vols. 1–4 Allunion conference, Kharkov, 1974; Взаимодействие атомных частиц с твердым телом, т. 1, т. 2, т. 3, 4 Всесоюзная конференция, Харьков, 1974

    Google Scholar 

  202. Secondary Ion-Ion Emission, Systematic Catalog of Literature 1947-1974, Kharkov, 1975; Вторичная ионно-ионная эмиссия, Систематический указатель литературы 1947-1974, Харьков, 1975

    Google Scholar 

  203. E.Ya. Zandberg, ZTF 8, 1387 (1955); Э.Я. Зандберг, ЖТФ, 25, в. 8, 1387 (1955).

    Google Scholar 

  204. L.P. Levine, H.W. Berry, Phys. Rev. 118(1), 158 (1961)

    Article  ADS  Google Scholar 

  205. M. Pedrix, Palettos, R. Gotte, C. Guiland, Nucl. Instrum. Meth. 56, 23 (1967)

    Article  ADS  Google Scholar 

  206. N. V. Fedorenko, ZTF 2481 (1970); Н.В. Федоренко, ЖТФ 2481 (1970).

    Google Scholar 

  207. I.K. Abdullaeva, A.Kh. Aukhanov, Ion Bombardment-Method Investigation of Surface (FAN, Tashkent, 1975); И.К. Аблуллаева, А.Х. Аюханов, Ионная бомбардировка-метод исследования поверхности (Ташкент, ФАН, 1975)

    Google Scholar 

  208. U.A. Arifov, A.H. Ayukhanov, Isvestiya AN Us. CCR, Seriya Fis-Mat. Nauk 6, 34 (1961); У.А. Арифов, А.Х. Аюханов, Изв. АН Уз. ССР, серия физ-мат. наук 6, 34 (1961)

    Google Scholar 

  209. V.E. Kron, J. Appl. Phys. 34, 3523 (1962)

    Article  ADS  Google Scholar 

  210. M.K. Abdullaeva, A.Kh. Aukhanov, U.B. Shamsiev, Second, Allunion Symposium on Interaction of Atomic Particles with Surface, Collection of Reports, Moscow, 1972, p. 169; М.К. Аблулаева, А.Х. Аюханов, У.Б. Шамсиев, Второй Всесоюзный симпозиум по заимодействию атомных частиц с твердым телом, сборник докладов, Москва, 1972, стр

    Google Scholar 

  211. A.Kh. Aukhanov, Yu.A. Golubev, V. N. Chernenko, Interaction of Atomic Particles with Solid (Naukova dumka, Kiev, 1974); А.Х. Аюханов, Ю.А. Голубев, В.Н. Черненко, Взаимодкйствие атомных частиц с твердым телом, 3 Всесоюзная Конференция по взаимодействию атомных частиц с твердым телом (Киев, Наукова думка, 1974), стр

    Google Scholar 

  212. M. Muller, G. Hortig, IEEE Trans. Nucl. Sci. NS-16, N3, 38 (1969)

    Google Scholar 

  213. M. Muller, G. Hortig, Premiere Conference Internat. Sur les Source d’Ions, 18-20 Juin, INSTN, Saclay-France, 1969, p. 159

    Google Scholar 

  214. G. Hortig, P. Mokler, M. Muller, Z. Phys. 210, 312 (1968)

    Article  ADS  Google Scholar 

  215. A.Kh. Aukhanov, V.N. Chernenko, PTO 2, 150 (1972); А.Х, Аюханов, В.Н. Черненко, ПТЭ 2, 150 (1972)

    Google Scholar 

  216. International Conference on Heavy Ion Sources, IEEE Nuclear Science, NS-23, N2 (1976)

    Google Scholar 

  217. R. Middleton, C.N. Adams, Nucl. Instrum. Meth. 118, 329 (1974)

    ADS  Google Scholar 

  218. G.V. Chemyakin, A.G. Troshikhin, Interaction of Atomic Particles with Solid, 4 Allunin Conference, Kharkov, vol. 3, 1974, p. 110; Г.В. Чемякин, А.Г. Трошихин, Взаимодействие атомных частиц с твердым телом, 4 Всесоюзная конференция, Харьков, т. 3, стр. 110 (1974)

    Google Scholar 

  219. R. Middleton A review of sputter negative ion sources, IEEE Trans. Nucl. Sci. Vot.NS-23, No.2, Apit (1976)

    Google Scholar 

  220. R. Middleton, A Negative-Ion Cookbook (Department of Physics, University of Pennsylvania, Philadelphia, 1989). (Revised February 1990)

    Google Scholar 

  221. http://www.pelletron.com/negion.htm

  222. J.A. Pillips, Phys. Rev. 91(2), 455 (1953)

    Google Scholar 

  223. Ya.M. Foel et al., JETF 28, 711 (1955); Я.М. Фогель и др. ЖЭТФ 28, 711 (1955)

    Google Scholar 

  224. Ya.M. Foel, L.I. Krupnik, V.A. Ankudinov, ZTF 26, 1208, (1956); Я.М. Фогель, Л.И. Крупник, В.А. Анкудинов, ЖТФ 26, 1208, (1956)

    Google Scholar 

Download references

Author information

Authors and Affiliations

  1. Muons (United States), Batavia, IL, USA

    Vadim Dudnikov

Authors
  1. Vadim Dudnikov
    View author publications

    You can also search for this author in PubMed Google Scholar

Rights and permissions

Reprints and permissions

Copyright information

© 2019 Springer Nature Switzerland AG

About this chapter

Check for updates. Verify currency and authenticity via CrossMark

Cite this chapter

Dudnikov, V. (2019). Methods of Negative Ion Production. In: Development and Applications of Negative Ion Sources. Springer Series on Atomic, Optical, and Plasma Physics, vol 110. Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-030-28437-4_3

Download citation

Publish with us

Policies and ethics

Search

Navigation