Патент ссср 221848
OnИСЛНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
22l848
Союз Советских
Социалистических
Республик
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено 06.1.1967 (№ 1124931/26-25) с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 17.Ч11.1968. Бюллетень № 22
Кл. 21g, 36
МПК Н 05h
УДК 621.384.66(088.8) Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров
СССР
Дача опубликования описания 21.Х.1968
Автор изобретения
А. И. Федоренко
Заявитель
ПОВЕРХНОСТНЫЙ ИСТОЧНИК ИОНОВ
Известные поверхностные источники ионов содержат эмиттер либо с плоской поверхностью, либо со сферической, направляющие трубки и вытягивающий электрод. Подобные формы эмиттера не полностью используются 5 при образовании ионов.
Для повышения использования поверхности эмиттера с равномерным распределением рабочего газа по эмиттеру в предложенном источнике эмиттер выполнен сферическим, а 10 трубки подачи расположены параллельно оси эмиттера, т. е. под углом а=О или под тупым углом л — рс к оси эмиттера.
На чертеже изображен описываемый источник. 15
Он состоит из источника атомов рабочего тела, представляющего собой объем, наполненный паром рабочего тела; эмиттера 1, где атомы рабочего тела превращаются в ионы механизмом поверхностной ионизации; трубо- 20 чек-щелей 2, служащих для направленности пучка атомов рабочего тела и расположенных параллельно ос» эмиттера и=О или под тупым углом к оси эмиттера; вытягивающего электрода 3 для «отсасывания» ионного пучка с 25 эмиттера.
Сферическая геометрия эмиттера позволяет обеспечить полную фокусировку ионного тока с минимальными утечками на вытягивающий электрод. Такая геометрия эмиттера делает 30 излишними специальные фокусирующие электроды, так как оптимальное фокусирование обеспечивается самой геометрией эмиттера.
Это повышает плотность тока и ресурс источника ионов.
Эта геометрия позволяет при а=О и тупых сс сделать распределение вещества по эмиттеру равномерным, что очень важно для оптимизации рабочего процесса в источнике ионов.
Установка трубок подачи под углом а=0 или тупым углом а служит для локализации рабочего вегцества на элементе dS сферической поверхности с тем, чтобы оно затем распределялось равномерно по всей остальной части эмиттера посредством переизлучения.
Длина подающих трубок должна быть такой, чтобы обеспечивать хороший доступ вытягивающего поля к эмиттеру.
Обычно бывает достаточным взять трубку подачи длиной L=1 мм и высотой b=0,1—
0,15 лтм. При таких размерах трубки направлснность ее очень высокая и почти все ее излучение концентрируется на участочке эмиттера порядка (1+1,5) b. Чтобы полностью исключить испарение нейтралей с элемента dS в межэлектродное пространство, толщина трубки берется также порядка b.
Поскольку плотность распределения вещества по эмиттеру постоянна, можно оптимизировать процесс поверхностной ионизации на
221848
ago =o
Составитель Б. М. Попов
Редактор H. А. Джарагетти
Текред T. П. Курилко
Корректор А. П. Васильева
d)mynou уел A -З: Уа
Типография, пр. Сапунова, 2 эмиттере, т. е. взять минимальную пороговую температуру То по этой плотности вещества.
Эмиттер может иметь, кроме сферической, цилиндрическую, прямолинейную или кольцевую геометрию. При использовании оптимизированного поверхностного источника ионов с обратной подачей можно будет получать довольно высокие значения коэффициента полезного использования рабочего тела (порядка коэффициента поверхностей ионизации
96 — 93% ), высокие значения плотности тока, низкие значения «цены иона», так как ионизация происходит при минимальной пороговой температуре Тв на гладком полированном эмиттере, степень серости которого при этих температурах порядка 0,15, Поскольку коэффициент использования рабочего тела очень высок, интенсивность всех вторичных процессов в источнике значительно уменьшается, а ресурс увеличивается.
Предмет изобретения
Поверхностный источник ионов с обратной
I0 подачей рабочего газа, содержащий сферической формы эмиттер, направляющие трубки и вытягивающий электрод, отличающийся тем, что, с целью повышения ионизации газа и плотности тока и улучшения фокусировки пучIs ка, трубки подачи расположены параллельно или под тупым углом к оси эмиттера.
Заказ 3082/!8 Тираж 530 Подписное
ЦНИИПИ Когиитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва, Центр, пр. Серова, д. 4
