ANALISIS PROBLEM ELEKTROSTATIK PADA SUMBER ION MULTICUSP MENGGUNAKAN PROGRAM SUPERFISH 7

dokumen-dokumen yang mirip
ANALISIS GEOMETRI ANODA DALAM OPTIMASI DESAIN SUMBER ION PENNING UNTUK SIKLOTRON

Prodi Fisika FMIPA, Universitas Sebelas Maret, Surakarta.

ANALISIS SIMULASI LINTASAN BERKAS ELEKTRON PADA IRADIATOR ELEKTRON PULSA (IEP) DENGAN VARASI GEOMETRI ELEKTRODA PEMFOKUS MENGGUNAKAN SOFTWARE

Kasmudin, Silakhuddin

PENENTUAN PARAMETER KOMPONEN PERANGKAT UJI SUMBER ION SIKLOTRON

EKSPERIMEN UJI PADA DAYA TINGGI DARI HEAD SUMBER ION UNTUK SIKLOTRON

PRODUKSI ARUS ION DARI HEAD SUMBER ION EKSPERIMEN UNTUK SIKLOTRON 13 MeV

LUQMAN KUMARA Dosen Pembimbing :

Massa m Muatan q (±) Menghasilkan: Merasakan: Tinjau juga Dipol p. Menghasilkan: Merasakan:

PERHITUNGAN ORBIT AWAL BERKAS PROTON PADA CENTRAL REGION SIKLOTRON

SIMULASI LINTASAN BERKAS PROTON SIKLOTRON 13 MeV MENGGUNAKAN PROGRAM PWHEEL

LATIHAN UJIAN NASIONAL

Fisika Ujian Akhir Nasional Tahun 2003

Perkuliahan PLPG Fisika tahun D.E Tarigan Drs MSi Jurusan Fisika FPMIPA UPI 1

D. I, U, X E. X, I, U. D. 5,59 x J E. 6,21 x J

KEMAGNETAN. : Dr. Budi Mulyanti, MSi. Pertemuan ke-8

PENELITIAN DAN PENGEMBANGAN AKSELERATOR PARTIKEL BERMUATAN. Pusat Sains dan Teknologi Akselerator Badan Tenaga Nuklir Nasional

LATIHAN UAS 2012 LISTRIK STATIS

PERHITUNGAN PARAMETER FISIS SISTEM EKSTRAKTOR SIKLOTRON 13 MeV UNTUK PET

Tujuan. Untuk memahami: 1. Energi Potensial Listrik 2. Potensial Listrik 3. Permukaan Ekuipotensial 4. Tabung Sinar Katoda

SPEKTROMETRI MASSA (MASS SPECTROMETRI, MS)

RANCANGAN SISTEM CATU DAYA DC 2 kv/2 A UNTUK KATODA SUMBER ION SIKLOTRON 13 MeV BERBASIS TRANSFORMATOR

Rekayasa Bahan untuk Meningkatkan Daya Serap Terhadap Gelombang Elektromagnetik dengan Matode Deposisi Menggunakan Lucutan Korona

PERALATAN GELOMBANG MIKRO

SIMULASI EFISIENSI DETEKTOR GERMANIUM DI LABORATORIUM AAN PTNBR DENGAN METODE MONTE CARLO MCNP5

Penentuan Efisiensi Beta Terhadap Gamma Pada Detektor Geiger Muller

OPERASI MESIN BERKAS ELEKTRON (MBE) PTAPB BATAN TIPE BA 350 kev / 10 ma

LATIHAN FISIKA DASAR 2012 LISTRIK STATIS

RANCANGAN TRANSFORMATOR 625 VA TERISOLASI PADA TEGANGAN TINGGI 300 KV UNTUK CATU DAYA FILAMEN SUMBER ELEKTRON MBE LATEKS

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Masalah

BAB II TEGANGAN TINGGI. sehingga perlu penjelasan khusus mengenai pengukuran ini. Ada tiga jenis tegangan

BAHAN BAKAR KIMIA (Continued) Ramadoni Syahputra

Perancangan dan Realisasi Pembangkit Korona dengan Sumber DC dari Baterai 12 Volt DC Menggunakan Flyback Converter

Fisika EBTANAS Tahun 1996

PR ONLINE MATA UJIAN: FISIKA (KODE A07)

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

LATIHAN SOAL PTS SEMESTER 1 KELAS 9 TAHUN PELAJARAN

BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang

SIMULASI SISTEM INTERLOCK PENGAMAN OPERASI MESIN BERKAS ELEKTRON (MBE) DENGAN PERANGKAT LUNAK BASCOM 8051

SIMULASI AWAL SISTEM MAGNET SIKLOTRON 13 MeV MENGGUNAKAN SUPERFISH DAN OPERA-3D

ANALISIS MEDAN LISTRIK PADA PLASMA KORONA DENGAN KONFIGURASI CINCIN BIDANG

SPEKTROMETRI MASSA. Kuliah Kimia Analisis Instrumen Pertemuan Ke 7.

UN SMA IPA 2011 Fisika

PREDIKSI UN FISIKA V (m.s -1 ) 20

D. 30 newton E. 70 newton. D. momentum E. percepatan

PENGARUH TEKANAN GAS ISIAN ARGON ALKOHOL TERHADAP KARAKTERISTIK DETEKTOR GEIGER-MÜLLER TIPE SIDE WINDOW CARI RISTIANI M

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang dan Rumusan Masalah. Penggunaan radiasi dalam bidang kedokteran terus menunjukkan

DETEKTOR RADIASI INTI. Sulistyani, M.Si.

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

PENGEMBANGAN DETEKTOR GEIGER MULLER DENGAN ISIAN GAS ALKOHOL, METANA DAN ARGON

SIMULASI PEMBANGKITAN DAN PENGUKURAN TEGANGAN TINGGI DENGAN MENGGUNAKAN SELA BOLA

4. Sebuah sistem benda terdiri atas balok A dan B seperti gambar. Pilihlah jawaban yang benar!

Terdiri atas inti atom dan elektron yang berada diluar atom. Inti atom tersusun atas proton dan netron.

UN SMA IPA 2009 Fisika

Spektrometer massa A. Garis besar tentang apa yang terjadi dalam alat spektrometer massa Ionisasi Percepatan Pembelokan Pendeteksian

PERANCANGAN ULANG MAGNET PENGANALISIS PADA IMPLANTOR ION DENGAN SIMULATOR SUPERFISH DAN OPERA-3D

BAB II BUSUR API LISTRIK

BAB II KARAKTERISTIK PEMUTUS TENAGA

PENEMUAN RADIOAKTIVITAS. Sulistyani, M.Si.

PENGARUH JARAK ANTAR CELL ELEKTRODA TERHADAP PERFORMA GENERATOR HHO TIPE DRY CELL

D. 30 newton E. 70 newton. D. momentum E. percepatan

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN. menit tiap percobaan, didapatkan data tekanan gas pada tabel berikut :

SIMULASI PERJALANAN AMPLOP BERKAS AKSELERATOR ION ENERGI MEDIUM

LISTRIK STATIS. Listrik statis adalah energi yang dikandung oleh benda yang bermuatan listrik.

SOAL TRY OUT FISIKA 2

PENGUKURAN DISTRIBUSI MEDAN MAGNET SISTEM OPTIK MBE PADA TAHAP PRA-KONSTRUKSI

UJI FUNGSI SISTEM PEMAYAR MESIN BERKAS ELEKTRON 300 KEV/20 MA

SIMAK UI Fisika

PENINGKATAN EFISIENSI KOMPOR GAS DENGAN PENGHEMAT BAHAN BAKAR ELEKTROLIZER

Fisika UMPTN Tahun 1986

Schrodinger s Wave Function

Theory Indonesian (Indonesia) Sebelum kalian mengerjakan soal ini, bacalah terlebih dahulu Instruksi Umum yang ada pada amplop terpisah.

2 A (C) - (D) - (E) -

SIMULASI KURVA EFISIENSI DETEKTOR GERMANIUM UNTUK SINAR GAMMA ENERGI RENDAH DENGAN METODE MONTE CARLO MCNP5

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Masalah

KALKULASI PEMBENTUKAN RADIONUKLIDA PADA KOMPONEN SUMBER ION SIKLOTRON

PERHITUNGAN KERAPATAN ION NITROGEN PADA PEMBENTUKAN FeN DALAM PROSES NITRIDASI PLASMA

ULANGAN AKHIR SEMESTER GANJIL 2015 KELAS XII. Medan Magnet

10/10/2017. Teknologi Display SISTEM KOORDINAT DAN BENTUK DASAR GEOMETRI (OUTPUT PRIMITIF) CRT CRT. Raster Scan Display

PROBABILITAS PARTIKEL DALAM KOTAK TIGA DIMENSI PADA BILANGAN KUANTUM n 5. Indah Kharismawati, Bambang Supriadi, Rif ati Dina Handayani

PENGARUH SUSUNAN KA TODA-ANODA TERHADAP ARUS ELEKTRON SUMBER ELEKTRON TIPE TERMIONIK

PENGARUH JARAK TABUNG SINAR-X DENGAN FILM TERHADAP KESESUAIAN BERKAS RADIASI PADA PESAWAT X-RAY SIMULATOR DI INSTALASI RADIOTERAPI RSUD DR

UJIAN NASIONAL TP 2008/2009

PELATIHAN OSN JAKARTA 2016 LISTRIK MAGNET (BAGIAN 1)

ANALISIS KARAKTERISTIK PROFIL PDD (PERCENTAGE DEPTH DOSE) BERKAS FOTON 6 MV DAN 10 MV

METODE PENELITIAN. Model tabung gas LPG dibuat berdasarkan tabung gas LPG yang digunakan oleh

Magnet Rudi Susanto 1

Copyright all right reserved

UN SMA IPA 2008 Fisika

A. 100 N B. 200 N C. 250 N D. 400 N E. 500 N

OPTIMASI ELEKTRODA PADA SISTEM PEMBANGKIT PLASMA NON TERMIK UNTUK MENINGKATKAN KUANTITAS BENIH MANGROVE

Ionisasi Gas Butana pada Metode Pelepasan Listrik Tegangan Searah dengan Ketidakmurnian Udara Tekanan Tinggi, Plasma Termal

Transducer merupakan suatu perangkat / alat yang dapat merobah suatu besaran menjadi besaran lain, atau sebaliknya.

PENDAHULUAN. Atom berasal dari bahasa Yunani atomos yang artinya tidak dapat dibagi-bagi lagi.

BAB 1 PENDAHULUAN. pada gelombang listrik dari pada peralatan yang dimaksudkan ialah X-Ray (sinar-

Ulangan Harian 1 : Elektrostatis 1

Perpindahan Panas. Perpindahan Panas Secara Konduksi MODUL PERKULIAHAN. Fakultas Program Studi Tatap Muka Kode MK Disusun Oleh 02

drimbajoe.wordpress.com

3. (4 poin) Seutas tali homogen (massa M, panjang 4L) diikat pada ujung sebuah pegas

C. Kunci : E Penyelesaian : Diket mobil massa = m Daya = P f s = 0 V o = 0 Waktu mininiumyang diperlukan untuk sampai kecepatan V adalah :

Transkripsi:

ANALISIS PROBLEM ELEKTROSTATIK PADA SUMBER ION MULTICUSP MENGGUNAKAN PROGRAM SUPERFISH Silakhuddin Pusat Teknologi Akselerator dan Proses Bahan ABSTRAK ANALISIS PROBLEM ELEKTROSTATIK PADA SUMBER ION MULTICUSP MENGGUNAKAN PROGRAM SUPERFISH. Problem elektrostatik pada sumber ion jenis multicusp yang meliputi geometri dan tegangan filamen-anoda telah dianalisis menggunakan program Superfish. Tiga bentuk filamen yaitu melengkung, meruncing dan lurus telah diperbandingkan satu sama lain. Ditinjau dari kebolehjadian ionisasi oleh elektron, baik secara kualitatif maupun kuantitatif menunjukkan bahwa filamen berbentuk melengkung dan meruncing mempunyai unjuk kerja yang lebih baik dari pada bentuk datar. Pada filamen bentuk melengkung, tegangan filamen sekitar 2-3 V menunjukkan kebolehjadian ionisasi yang lebih tinggi dibanding tegangan di bawahnya. Kata kunci: program Superfish, desain sumber ion. ABSTRACT THE ANALYSIS OF ELECTROSTATIC PROBLEM ON THE MULTICUSP ION SOURCE USING SUPERFISH PROGRAM. The electrostatic problem of the multicusp ion source in this case geometry and potential of filament-anode have been analyzed using Superfish program. Three forms of filament namely curve, sharp and stright have been compared each other. In the ionization probability aspect, either qualitatively or quantitatively show that curve and sharp forms of filament have better performance than stright form. At the curve form, filament potential on the range of 2-3 V have higher ionization probabilty than on the potentials under it. Key words: Superfish program, ion source design. PENDAHULUAN S aat ini sedang dikembangkan sumber ion jenis multicusp untuk fasilitas generator neutron. Untuk mengevaluasi desain yang ada maka perlu dilakukan analisis tentang geometri dan besaran-besaran sumber ion tersebut. Perbedaan yang nyata di antara jenis-jenis sumber ion adalah terutama pada proses ionisasi dan untuk beberapa kasus pada ekstraksi berkas ion. Problem di dalam proses ionisasi menyangkut problem elektrostatik, interaksi dengan medan magnet pengungkung dan lucutan elektron dari atom-atom netral. Dalam kasus sumber ion multicusp problem elektrostatik menyangkut masalah pola medan listrik dan distribusi potensial di antara filamen dan anoda yang berbentuk tabung. Dengan mengetahui pola dan distribusi tersebut selanjutnya dapat diperkirakan geometri dan besaran-besaran komponen sumber ion yang lebih tepat. Pemakaian program Superfish dalam problem elektrostatik dapat dipakai untuk membuat pola medan listrik dan distribusi potensial dalam problem yang dibentuk di antara dua benda yang berbeda potensial. Problem-problem magnetostatik dan elektromagnet juga mampu disimulasikan dengan program ini. Program Poisson Superfish versi adalah kumpulan program-program untuk menghitung medan-medan magnetostatik dan elektrostatik dan medan-medan rf elektromagnetik baik dalam koordinat kartesian 2 dimensi atau silinder simetri aksial [1]. Program-program tersebut adalah: Autofish, Automesh, Fish, CFish, Poisson, dan Pandira. Versi ini dioperasikan dalam Windows NT, Windows 2 dan Windows XP. Pengguna dapat melakukan download dari situs LANL tetapi hanya dalam bentuk program yang dapat dieksekusi dan tak dapat diperoleh dalam bentuk source code. Program ini sudah diuji melalui benchmarking oleh beberapa institusi tingkat internasional [2,3]. Beberapa perancang sistem akselerator telah menggunakan program Superfish. Di antaranya adalah untuk merancang struktur pemercepatan linac [4], dan untuk merancang sumber ion jenis ECR []. Dengan demikian program ini sudah teruji dan diakui secara internasional dalam penggunaannya di bidang teknologi rancang bangun akselerator. ANALISIS PROBLEM ELEKTROSTATIK PADA SUMBER ION MULTICUSP MENGGUNAKAN PROGRAM SUPERFISH 12

Pada makalah ini disajikan tentang hasil-hasil simulasi dari program Superfish pada problem elektrostatik yang menyangkut distribusi potensial dalam ruang sumber ion. Efek dari distribusi potensial tersebut kemudian dikaitkan dengan distribusi kebolehjadian ionisasi gas hidrogen oleh elektron yang dilepaskan dari filamen sumber ion. Sebagai obyek analisis adalah desain standar dari sumber ion multicusp yang digerakkan dengan filamen (filament driven). Hasil-hasil dari simulasi program ini dipakai untuk mengevaluasi desain sumber ion yang sedang dikembangkan. Kemampuan yang mendalam dalam penggunaan program juga diharapkan dapat dipakai untuk penggunaan yang lebih luas pada desain-desain komponen akselerator. Hal ini karena program ini dapat mensimulasikan bukan saja masalah elektrostatik tetapi juga magnetostatik dan elektromagnet. TATA KERJA 1. Pemodelan filamen-anoda dalam sumber ion Akan ditinjau 3 bentuk geometri filamen yaitu bentuk melengkung, meruncing dan lurus yang pemodelannya seperti Gambar-gambar 1a, 1b dan 1c. Filamen dengan ketebalan 1 mm dan di kedua ujungnya dihubungkan dengan batangan feedthrough untuk penyaluran daya listrik. Baik filamen maupun feedthrough sebenarnya berbentuk silindris tetapi karena anoda berbentuk simetri tabung sehingga akan ditinjau dua dimensi (arah x dan y). Untuk penyederhanaan dalam pembuatan input file, ujung feedthrough tidak menembus keluar tetapi berhenti pada jarak,1 cm dari ujung kiri anoda. Di antara filamen dan anoda diberi beda potensial sebesar 3 V, yang merupakan tegangan operasi standar untuk sumber ion multicusp []. Gambar pemodelan dari ketiga bentuk filamen langsung ditunjukkan pada Gambar 1a, 1b dan 1c. 2. Pembuatan Input File Ada 2 input file yang disiapkan yaitu Plate.am dan Plate.IN. Di dalam file pertama ditetapkan batasan-batasan geometri dari komponen, jenis material dan tegangan listrik pada komponen (filamen dan anoda). Batasan-batasan geometri mengacu pada model seperti pada Gambar 1a, 1b dan 1c. Dalam file kedua ditentukan posisi-posisi di mana hendak dilihat nilai-nilai medan listrik dan potensialnya. Dalam pekerjaan ini diambil posisi suatu garis mulai dari titik awal lengkungan (untuk filamen lengkung) atau titik awal meruncing (untuk filamen meruncing) hingga 4 cm sebelum ujung kanan anoda. Posisi ini diambil dengan asumsi bahwa garis tersebut merupakan batas plasma yang terbentuk. Pada daerah yang lebih jauh dari itu diperkirakan energi elekron sudah terdegradasi oleh tumbukan dengan molekul-molekul gas hidrogen. Secara numerik koordinat posisi garis pertama adalah di antara x= cm hingga x= cm dan y= cm, selanjutnya garis ini disebut garis pengamatan. 3. Running Program dan Output File Selesai pembuatan file input dilakukan running program dengan RUNPLATE.BAT, Hasilnya ditampilkan dalam file PLATE.T3 yang menampilkan pola-pola garis ekuipotensial di antara filamen dan anoda. Besaran numerik dari medan listrik dan potensial di semua titik dapat terbaca dengan menggerakkan cursor dan ditampilkan pada window yang disebut cursor location and field. Output file lainnya adalah OUTSFT.TXT yang menyajikan data numerik dari medan listrik dan potensial sepanjang garis pengamatan yang sudah ditentukan oleh input file Plate.IN. 4. Pengolahan Hasil Data-data potensial di titik sepanjang garis pengamatan yang terdapat pada output file OUTSFT.TXT mempresentasikan energi elektron yang melintas garis tersebut. Selanjutnya ditentukan kebolehjadian ionisasi gas hidrogen oleh tumbukan elektron pada ke tujuh titik tersebut. Acuan yang dipakai untuk menentukan kebolehjadian ionisasi adalah data kebolehjadian ionisasi elektron pada atom hidrogen hasil publikasi oleh Kim dan Rudd []. Untuk menyederhanakan penyajian, data kebolehjadian ionisasi disajikan dalam nilai relatifnya terhadap kebolehjadian maksimum yang dicapai pada energi elektron,1 ev yaitu sebesar,3. -1 cm 2. Langkah-langkah tersebut dilakukan untuk 3 bentuk filamen: melengkung, meruncing dan lurus. Hasil-hasil ketiga bentuk filamen akan saling diperbandingkan untuk menentukan bentuk mana yang terbaik yaitu yang mempunyai rata-rata kebolehjadian ionisasi tertinggi. Akan ditentukan juga tegangan filamen optimum yang memberikan kebolehjadian ionisasi tertinggi. HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil pengoperasian program menghasilkan file PLATE.T3 yang memperlihatkan pola medan listrik untuk filamen melengkung, meruncing dan lurus ditunjukkan berturut-turut pada Gambar 1a, 1b dan 1c. Prosiding Pertemuan dan Presentasi Ilmiah Teknologi Akselerator dan Aplikasinya Vol., Oktober 2 : 12-132 12

Gambar 1a. Pola garis ekuipotensial untuk filamen melengkung; arah elektron tegak lurus terhadap garis ekuipotensial Gambar 1b. Pola garis ekuipotensial untuk filamen meruncing; arah elektron tegak lurus terhadap garis ekuipotensial (Penamaan dan ukuran komponen-komponennya sama seperti pada Gambar 1a) Gambar 1c. Pola garis ekuipotensial untuk filamen lurus; arah elektron tegak lurus terhadap garis ekuipotensial (Penamaan dan ukuran komponen-komponennya sama seperti pada Gambar 1a) ANALISIS PROBLEM ELEKTROSTATIK PADA SUMBER ION MULTICUSP MENGGUNAKAN PROGRAM SUPERFISH 12

Pola garis-garis ekuipotensial memperlihatkan pola yang hampir sama antara bentuk filamen melengkung (Gambar 1a) dan meruncing (Gambar 1b). Pada kedua pola tersebut terlihat bahwa arah elektron (tegak lurus garis ekuipotensial) sebagian besar akan bergerak menuju dinding samping atau sisi tabung anoda dan sebagian kecil akan bergerak lurus ke arah depan. Arah gerakan ini adalah yang dikehendaki karena pada sumber ion multicusp pada sisisinya dibangkitkan garis-garis medan magnet yang berbentuk jaring-jaring (cusp) yang berfungsi untuk melipatgandakan ionisasi oleh elektron pada atom-atom gas. Pola yang agak berbeda pada bentuk filamen lurus (Gambar 1c) dimana garis-garis ekuipotensial di depan filamen cukup banyak yang tegak lurus, ini berarti jumlah elektron yang bergerak menyamping lebih sedikit dibandingkan dengan pola-pola dari filamen melengkung dan meruncing. Jadi secara kualitatif dapat dikatakan bahwa bentuk filamen lurus mempunyai tingkat ionisasi yang lebih kecil dibanding bentuk melengkung dan meruncing. Data-data numerik hasil perhitungan potensial listrik sepanjang garis pengamatan terdapat pada file OUTSFT.TX. Potensial listrik di suatu titik akan menggambarkan energi elektron di titik tersebut. Selanjutnya dengan menggunakan data kebolehjadian ionisasi vs energi elektron seperti pada Gambar 3 ( data numeriknya ada tetapi tidak ditampilkan dalam makalah), kemudian ditentukan nilai kebolehjadian ionisasinya. Datadata potensial listrik dan nilai kebolehjadian ionisasi pada titik-titik sepanjang garis pengamatan ditampilkan pada Tabel 1a, 1b dan 1c berturut-turut untuk bentuk filamen melengkung, meruncing dan lurus. Dalam tabel tersebut yang dimaksud kebolehjadian ionisasi relatif adalah nilai relatifnya terhadap kebolehjadian maksimum yang dicapai pada energi elektron,1 ev yaitu sebesar,3. -1 cm 2. Gambar 3. Kurva kebolehjadian ionisasi elektron pada hidrogen sebagai fungsi energi elektron [] Dari ketiga tabel tersebut terlihat bahwa tidak terdapat perbedaan pada kebolehjadian ionisasi untuk bentuk filamen melengkung maupun meruncing, sedangkan bentuk filamen lurus relatif jauh lebih kecil nilai kebolehjadiannya dibanding dua bentuk lainnya. Selanjutnya akan dilihat bagaimana pengaruh tegangan filamen pada kebolehjadian ionisasi yang terjadi. Dengan cara pengolahan data yang seperti yang dihasilkan pada Tabel 1, data dari pengaruh tegangan terhadap kebolehjadian ionisasi diperlihatkan pada Tabel 2. Tabel 1a. Data potensial dan kebolehjadian ionisasi pada sepanjang garis pengamatan untuk filamen melengkung Posisi x (cm) Posisi y (cm) Potensial (volt) Kebolehjadian ionisasi ( -1 cm 2 ) Kebolehjadian ionisasi relatif -,1 32, 3, 14,2 1, 222,1,1,1,12,42,4 4% 3% % % 2% Rata-rata kebolehjadian ionisasi relatif % Prosiding Pertemuan dan Presentasi Ilmiah Teknologi Akselerator dan Aplikasinya Vol., Oktober 2 : 12-132 13

Tabel 1b. Data Potensial dan kebolehjadian ionisasi pada sepanjang garis pengamatan untuk filamen meruncing Posisi x (cm) Posisi y (cm) Potensial (volt) Kebolehjadian ionisasi ( -1 cm 2 ) Kebolehjadian ionisasi relatif 3, 3,3 124, 1, 24, 231,,11,3,4,4444,4 % % 3% % 2% Rata-rata kebolehjadian ionisasi relatif 4% Tabel 1c. Data Potensial dan kebolehjadian ionisasi pada sepanjang garis pengamatan untuk filamen lurus Posisi x (cm) Posisi y (cm) Potensial (volt) Kebolehjadian ionisasi ( -1 cm 2 ) Kebolehjadian ionisasi relatif, 1,2 23, 23, 2,2,,41,4444,4,3 3% % 2% % Rata-rata kebolehjadian ionisasi relatif % Tabel 2. Data kebolehjadian ionisasi relatif pada sepanjang garis pengamatan untuk filamen melengkung untuk berbagai tegangan filamen Posisi x (cm) Posisi y (cm) Kebolehjadian ionisasi relatif 3 V 2 V 2 V 1 V 4% 3% % % 2% % 1% % 1% % % % % % 1% % 1% 4% 1% 3% % 1% % % 1% 1% % % 3% % 4% % 1% Rata-rata kebolehjadian ionisasi relatif 1% 4% % % ANALISIS PROBLEM ELEKTROSTATIK PADA SUMBER ION MULTICUSP MENGGUNAKAN PROGRAM SUPERFISH 131

Data-data tersebut menunjukkan bahwa tegangan filamen yang terbaik untuk geometri filamen melengkung pada geometri anoda standar (diameter cm) adalah sebesar 2 V. Ini tidak berbeda jauh dari acuan-acuan yang ada yang pada umumnya menyebutkan besar tegangan tersebut antara 1 hingga 3 V [,]. Namun demikian bahwa pada jangkau tegangan anoda yang diamati perbedaan kebolehjadian ionisasi tersebut tidak terlalu significant khususnya antara tegangan 3 dan 2 V. Informasi lain yang terlihat dari data-data itu ialah bahwa pada posisi dekat filamen (misalnya untuk x = cm) untuk tegangan yang lebih tinggi, kebolehjadian ionisasinya lebih tinggi dibandingkan tegangan yang rendah. Ini berarti dapat diprediksikan bahwa kerapatan ionisasi akan terjadi lebih mendekati filamen untuk tegangan yang lebih tinggi. Konsekwensi dari itu adalah diperlukan tegangan ekstraksi yang lebih tinggi untuk mengeluarkan ion-ion dari plasma sumber ion. KESIMPULAN Telah dianalisis desain sumber ion jenis multicusp yang sedang dikembangkan menggunakan program Superfish. Dari analisis yang dilakukan diperoleh informasi bahwa bentuk filamen yang sesuai adalah bentuk melengkung atau meruncing, di mana dalam bentuk-bentuk ini jumlah elektron yang diprediksikan bergerak menyamping seperti yang diharapkan, akan lebih besar dibanding pada bentuk filamen lurus. Perhitungan secara kuantitatif juga menguatkan prediksi ini. Hasil perhitungan secara kuantitatif menunjukkan bahwa pada daerah tegangan filamen disekitar 2-3 V akan memberikan kebolehjadian ionisasi terbesar dibanding pada tegangan di bawahnya. DAFTAR PUSTAKA [1] Manual Poisson Superfish Code, www. laacg1.lanl.gov/laacg/services/download_sf.pht ml [2] Simulationns and Cold-test Result, www.prstab.aps.org [3] Linac 2,www.epaper.kek.jp//HTML/ TUP.HTM [4] A. KUMAR et al, Simulations and cold-test results of a prototype plane wave transformer [] linac structure, Physical Review Special Topics Accelerators and Beams, Volume,331 (22). [] C. S. LEE, Design of a Compact ECR Ion Source with Ku Band, Proceedings of the [] 1 Particle Accelerator Conference, New York, 1. [] W. YOKOTA et al, Operation of ECR and Multicusp Ion Sources for JAERI AVF [] Cyclotron, Proceedings of The t th Symp. On Accelerator Science and Technology,11, Saitama, Japan. [] Y.K. KIM and M.E. RUDD, Neutral Hydrogen Total Ionization Cross-Section, Pys. [11] Rev. A, 34 (14). [12] J. P. BRAINARD and J. B. O HAGAN, Single-ring Magnetic Cusp Ion Source, Rev.Sci. Instrum. 4 (11), November 13. TANYA JAWAB Nada Marnada Bagaimana kemungkinan analisanya jika filament yang digunakan berbentuk obat nyamuk bakar (pierce type) Bentuk filament pierce type akan identik dengan filament lurus dalam makalah ini, jadi dibanding dengan filament melengkung dan meruncing akan mempunyai unjuk kerja yang relatip lebih kecil. Bentuk pierce type cocok untuk digunakan dalam electron gun (bukan dalam sumber ion multicup) karena dalam hal ini elektron-elektron diharapkan bergerak kedepan. Prosiding Pertemuan dan Presentasi Ilmiah Teknologi Akselerator dan Aplikasinya Vol., Oktober 2 : 12-132 132