OPTIMASI EKSTRAKSI BERKAS ION PADA SUMBER ION JENIS PENNING DENGAN METODE SIMULASI MENGGUNAKAN SIMION®8.1

FAJAR HIDAYAT BUDI S, Prof. Dr. Kusminarto

2015 | Tesis | S2 Ilmu Fisika

Salah satu parameter pokok di dalam pengembangan sumber ion adalah ekstraksi berkas ion. Optimasi ini dimaksudkan untuk memperoleh nilai-nilai optimum dari parameter-parameter operasi dan geometri dari sumber ion jenis Penning untuk siklotron. Sebagai obyek penelitian adalah desain dan konstruksi sumber ion jenis Penning untuk siklotron yang ada di laboratorium akselerator PSTA-BATAN Yogyakarta. Perangkat yang digunakan dalam metode simulasi ini adalah program komputer berbasis SIMION®8.1. Prosedur penelitian yang dilakukan terdiri atas studi teori ekstraksi berkas ion, kemudian studi konstruksi sistem ekstraksi berkas ion dan studi yang mendasari proses simulasi pada program komputer SIMION®8.1. Hasil optimasi ini sebagai acuan di dalam eksperimen-eksperimen pengembangan sumber ion jenis Penning untuk siklotron produksi radioisotop di PSTA-BATAN Yogyakarta. Berdasarkan analisis dan hasil penelitian diperoleh formulasi antara beda tegangan dengan jarak anoda ke puller masing-masing nilainya sebesar 8 kV dan 4 mm yang menyebabkan terjadinya kenaikan nilai kecepatan dari berkas ion yang dipancarkan sebesar 1241,868±1,50 mm/µsec. Oleh karena itu pengaruh kenaikan beda potensial tidak hanya menyebabkan kenaikan nilai kecepatan berkas ion yang dipancarkan namun juga dapat menentukan pola ekstraksi berkas ion yang dihasilkan.

One of the fundamental parameters in the ion source development is the ion beam extraction. This optimization is intended to obtain the optimum values of the operating parameters and geometry of the ion source Penning type to a cyclotron. As the object of research is the design and construction of ion source Penning type to a cyclotron in the accelerator laboratory PSTA-BATAN Yogyakarta. The device used in this simulation method is based SIMION®8.1 computer program. The study procedure conducted consists of a theoretical studies of ion beam extraction and the study of system constructions of ion beam extraction and also the studies on the basics of simulation process SIMION®8.1 computer program. This optimize result as a reference in the experiments of development of ion source Penning type to cyclotron radioisotopes production in PSTA-BATAN Yogyakarta. Based on the analysis and the research results obtained by formulation between voltage and distance of anode-puller respectively is 8 kV and 4 mm. This case it cause the increase in the value of the velocity of ion beam emitted is 1241,868±1,50 mm/µsec. Therefore, the influence of voltage rise not only cause an increase in the value of the velocity of ion beam that is emitted, but also can determine the pattern of ion beam extraction that is generated.

Kata Kunci : Penning Ion Source, Ion Beam Extraction, SIMION®8.1