Master's Thesis

Testing and optimization of an ion source

Final Thesis 7.81 MB Appendix 3.85 MB

Author of thesis: Ing. Petr Glajc

Acad. year: 2013/2014

Supervisor: prof. Ing. Miroslav Kolíbal, Ph.D.

Reviewer: Prof. Ing. Jaroslav Král, CSc.

Abstract:

A thorough description of the testing of a saddle-field ion source is presented in the diploma thesis. The most important experimental results, such as Faraday cup measurements of the ion beam current profile and of the ion energy spectra, are included. Based on these results it is shown that the optimized ion source works correctly and according to the expectations. At the end of the thesis, the development of the ion-optical and construction design of the focusing optics is described. The manufactured optics assembly attached to the ion source is also shown.

Keywords:

ion source, saddle field, sputtering, thermionic cathode, optimization, focusing optics

Date of defence

23.06.2014

Result of the defence

Defended (thesis was successfully defended)

znamkaAznamka

Grading

A

Language of thesis

Czech

Faculty

Fakulta strojního inženýrství

Department

Institute of Physical Engineering

Study programme

Applied Sciences in Engineering (N3901-2)

Field of study

Physical Engineering and Nanotechnology (M-FIN)

Composition of Committee

prof. RNDr. Tomáš Šikola, CSc. (předseda)
prof. RNDr. Miroslav Liška, DrSc. (místopředseda)
prof. RNDr. Bohumila Lencová, CSc. (člen)
prof. RNDr. Jiří Komrska, CSc. (člen)
prof. RNDr. Petr Dub, CSc. (člen)
prof. RNDr. Radim Chmelík, Ph.D. (člen)
prof. RNDr. Jiří Spousta, Ph.D. (člen)
prof. Ing. Ivan Křupka, Ph.D. (člen)
prof. RNDr. Pavel Zemánek, Ph.D. (člen)
RNDr. Antonín Fejfar, CSc. (člen)

Supervisor’s report
prof. Ing. Miroslav Kolíbal, Ph.D.

Petr Glajc ve své diplomové práci navázal na konstrukční návrh vypracovaný v rámci bakalářské práce. S výjimkou zahraniční stáže pracoval na zvoleném tématu i ve čtvrtém ročníku, což v kombinaci s jeho nadšením pro zadaný problém umožnilo úspěšné splnění všech cílů práce. Již jeho bakalářskou práci jsem hodnotil v superlativech a pro diplomovou práci platí stejné, ne-li lepší hodnocení. Vyzdvihnout musím zejména studentovu schopnost aplikovat fyzikální znalosti získané během studia na řešení problémů, které se vyskytly při testování návrhu zdroje, a pro interpretaci dat, jež byla v průběhu testování získána. Předložený text diplomové práce se může na první pohled zdát zbytečně obsažným v teoretické části; pečlivý čtenář však zjistí, že každý odstavec má opodstatnění a celek představuje ucelené pojednání o iontových zdrojích. Do textu jsem vůbec nezasahoval. Spolupráce s Petrem Glajcem pro mne byla potěšením.
Evaluation criteria Grade
Splnění požadavků a cílů zadání A
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod A
Vlastní přínos a originalita A
Schopnost interpretovat dosažené vysledky a vyvozovat z nich závěry A
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii A
Logické uspořádání práce a formální náležitosti A
Grafická, stylistická úprava a pravopis A
Práce s literaturou včetně citací A
Samostatnost studenta při zpracování tématu A

Grade proposed by supervisor: A

Reviewer’s report
Prof. Ing. Jaroslav Král, CSc.

Bc. Petr Glajc se ve své práci zabývá sedlovým iontovým zdrojem, neboli iontovým zdrojem s ionizací plynu nárazem elektronů v sedlovém poli. (Posudek pokračuje na zvláštím listě)
Evaluation criteria Grade
Splnění požadavků a cílů zadání A
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod B
Vlastní přínos a originalita C
Schopnost interpretovat dosaž. vysledky a vyvozovat z nich závěry B
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii A
Logické uspořádání práce a formální náležitosti A
Grafická, stylistická úprava a pravopis A
Práce s literaturou včetně citací A
Topics for thesis defence:
  1. Došlo aspoň k základnímu ověření funkce zdroje spolu s optikou a srovnání parametrů svazku na terči s výsledky simulace? - Dovedete ocenit účinnost ionizace plynu, protékajícího zdrojem?
  2. str. 11 - pod rovnicí 2.12: rozdílnost teplot iontů a elektronů ve výboji je způsobena především malým přenosem energie při srážce e-ion pokud plazma není dosti husté. (Pokračování na zvláštním listě)

Grade proposed by reviewer: A

Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová