Microscopic behavior of carbon stripper foils prepared by a mixed ion beam sputtering method under heavy ion beam bombardment

Hideshi Muto^a, J. Lopez Monroy^b

^a Laboratory for Ion Beam Interactions, Department of Experimental Physics, Rudjer Boskovic Institute, P.O. Box 180, 10002 Zagreb, Croatia.

^b Departamento del Acelerador, Instituto Nacional de Investigaciones Nucleares, Apartado Postal 18-1027, México 11801, D.F. México.

Abstract

A mixed ion beam sputtering method has been used for preparing long lifetime stripper foils. The microscopic transformations of these originally amorphous carbon foils under heavy ion beam irradiation are described. The structure changes of the carbon foils, irradiated by 3.2 MeVNe⁺ ion beams, were examined by a 200 keV electron microscope. The larges sizes of grains of the foils were composed of graphite like polycrystallites that had isotropic configurations, with graphite layers nearly perpendicular to the foil surface.

Keywords: Mixed ion beam sputtering; carbon stripper foils; heavy ions beam bombardment; microscopic transformations.

Resumen

Hemos preparado láminas de carbón de larga vida, para usarse como despojadores en aceleradores, por medio de iones que arrancan el material de una superficie de carbón. Se describen las transformaciones microscópicas de estas láminas de carbón, originalmente amorfo, cuando son irradiadas con un haz de iones pesados. Los cambios estructurales de las láminas de carbón, después de irradiarse con iones de 3.2 MeV, Ne+ se examinaron con un microscopio electrónico de 200 keV. Los granos grandes de la lámina se componían principalmente de grafito al igual que los policristalitos los cuales tenían una configuración isotrópica con capas de grafito casi perpendiculares a la superficie de la lámina.

Descriptores: Erosión de materiales por iones para preparar láminas de carbón; bombardeo con iones pesados; transformaciones microscópicas.

PACS: 29.17.+w; 81.15.Cd; 07.78.+s; 61.14.-x

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References

1. P. Dobberstein and L. Henke, Nucl. Instr. and Meth. 119 (1974) 611.         [ Links ]

2. A.E. Livingston, H.G. Berry, and G.E. Thomas, Nucl. Instr. And Meth. 148 (1978) 125.         [ Links ]

3. N.R.S. Tait, Nucl. Instr. and Meth. 184 (1981) 203.         [ Links ]

4. N.R.S. Tait, W.H. Tolfree, D.S. Whitmell, and B. H. Armitage, Nucl. Instr. and Meth. 163 (1979) 1.         [ Links ]

5. G. Dollinger, C.M. Frey, and P. Maier-Komor, Nucl. Instr. and Meth. A 334 (1993) 167.         [ Links ]

6. G. Dollinger and P. Maier-Komor, Nucl. Instr. and Meth. A 303 (1991)50.         [ Links ]

7. G. Dollinger and P. Maier-Komor, Nucl. Instr. and Meth. B 53 (1991)352.         [ Links ]

8. H. Muto et al., Nucl. Instr. and Meth. B 83 (1993) 291.         [ Links ]

9. H. Muto et al., Nucl. Instr. and Meth. B 103 (1995) 249.         [ Links ]

10. H. Muto, Rev. Mex. Fis. 47 (2001) 242.         [ Links ]