Масс-сепаратор

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

334129

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства ¹вЂ”

Заявлено 01.Х11.1969 (№ 1380928/26-25) с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет—

Опубликовано 07.1Х.1971. Бюллетень Хо 27

Дата опубликования описания 6.XII.1971.ЧПК G 01п 27/62

В 01с1 59/44

Комитет пс делаю изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Х Л1 621.384.8(088.8) Авторы изобретения

А. А. Сысоев и В. В. Галкин

Московский инженерно-физический институт ! 9 ЕСОЮЗНАЯ

Ф Г и 1!

Заявитель

МАСС-СЕПАРАТОР

Изобретение относится IK тех нике электромагн игного разделвния изотопов и может быть также использовано в масс-,спвкгрометрии.

Известные электромагнитные матисс-свпараторы имеют относителыно высокую кратность обогащения. Однако эффективность и производительность таких сепараторов очень низкая, затраты энергии на разделение исход ного продукта значительны. Это объясняется тем, что используются ионные, пучки сравнительно высоких энергий (несколько десятков килоэлект ронвольт), а для фокусировки таких ионных пучков требуются громоздкие элвктромапниты, потребляющие значительную мощность.

Цель изобретения — усгра нение влияния объемного заряда.

Это достигается твм, что устройство содержит установленный у входной щели источника ионов источник электронов, электростатический аксиально-симметричный а нализатор и систему элвкгродов, установленную на входе и выходе анализатора и обеспечивающую такую же форму спада электрического поля, как и магн игного, п ричем векторы электрического и магнитного полей:взаимно перпендикулярны.

Основной техничвокой трудностью в получен ии пр и нудительной компвнсации в,масс-сепа раторах является сложенность обеспечения присутствия электронов во всех точках простра нсгва, занимаемого ионным пучком. В предлагаемом устройстве эта грудность устраняется за счет осуществлен,ия сквозного дрейфа электронов от источника до приемника вместе с разделяемыми ионами. Это позволяет повы5 сить плотность ион ного пучка и умвньшить энергию ионов.

Сущность изобретения пояоняется чвртежом.

Около источника 1 ионов установлен источник 2 электронов тепловых энергий. Электроl0 магнитный анализатор 3 состоит из магнигного и электростатического аксиалыно-симметричных анализаторов. В области рассея нного магнитного, поля на выходе и входе анализатора уста(навливаются системы 4 из несколь15 ких электродов. Приемники 5 ионов предназначвны для накопления разделенных изотопов.

Ионы, выходящие из источника 1, проходят через полый катод источ ника 2 электронов.

Электроны, получаемые в источнике 2, дрей20 фуют в занимаемую ионным пучком область, под,действием его положительного потенциала, осуществляя компвнсацию объемного заряда в пространстве дрейфа.

В области, где магнитное поле начинает вли25 ять на электроны, последние подвергаются воздействию также и элекгрического поля системы 4 электродов, которая обеспечивает такую же форму спада электр ического поля, как и магнитного. Векторы электрического и магнитного поля остаются взаимно перпендику314129

Предмет изобретения

Сосгавитель Н. Ллимова

Т.;р.д Л. В. Куклина Корректор В, П. Федулов.г

1 да кто;) 10. Полякова

Заказ б488

Тираж 473

Подписное

Изд, № 1225

Ц!1ИИПИ Когпптста по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, K-35, Раушская паб., д, 4/5

Областная типографи1г Костромского управления по печати лярным:l н напраьлены так, что электронны дрейфуют перпендикулярно к BeIKTopBì обоих полей вдоль пучка ионов в направлении их движения. В анализаторе дрейф электронов происходит IHO окружнгустям. Аналогично осуществляе1тся компенсация в области выход ного края и в пространстве дрей1фа за ним. В случае необходимости может быть у1стано влен дополнительный источник электронов.

После разделения в анализаторе по гмассам ионные пучки фокусируются на приемники 5 ионов, где происходит их накопление. Поскольку электроны не могут:свободно двигаться вдоль силовых линий электрического поля, при определенных:соотношениях .напряженностей электрического и магнитного полей электрическое поле не будет искажаться за рядом пучка. При этом электрическое поле задается таким образом, чтобы обеопечивалась фокусировка ионов по энергии.

Осуществление компенсации объем ного заряда иoIHH01 o пучка позволяет существе иHo повысить плотно сть тока и тем 1са мым увеличить производитель ность масс-сепаратора. И cпользование электростатического аксиальносимметричного а нализатора, позволяет осуществить фокусировку ноно в по энергиями и дает возможность снизить энерпию ионов более чем в десять раз, Сн ижение энергии ионов

5 позволяет существен но уменьшить габариты уста новки и потребляемую мощность. Повышение разрешающей способности анализатора за очет устра нения вл ия ния объемного заряда и осуществления фокусировки ионов по энер1о гии увеличивает кратность обогащения.

Масс-сепаратор, со держащий источник ио-!

5 нов, электромагнитный анализатор и приемник IHQIHQB, отличающийся тем, что, с целью уст1ранения влияния объемного заряда, QIH содерж ит установленный у выходной щели источника ионов источник электронов, электроста20 тигческий аксиально-|симметричный а нализатор и систему электродов, установленную на входе и выходе а нализатора .и обеспечивающую такую же форму она да электрического поля, как и магнитного, причем векторы электриче25 ского и матнитного полей взаимно перпендикулярны.