Патент ссср 356490

Авторы патента:

G01K7/02 - с использованием термоэлектрических элементов, например термопар (термоэлектрические или термомагнитные устройства как таковые H01L 35/00,H01L 37/00)

G01K17 - Измерение количества тепла (измерение температуры с помощью калориметров G01K 3/00-G01K 11/00; устройства для определения термических свойств материалов, например удельной теплоемкости, теплоты сгорания G01N)

О П И С А Н И Е 356490

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистичеснил

Республин

Зависимое от авт. свидетельства №

М. Кл. G 01k 17, 00

G 011< 7т02

Заявлено 10.11.1971 (№ 1626303!26-25) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 23,Х.1972, Бюллетень ¹ 32

Дата опубликования описания 12.XII.1972

Комитет по делам изооретений и открытий при Совете влинистрое

СССР

УДК 533.9.07(088.8) Авторы изобретения Н. П. Козлов, Л. В. Лесков, Ю. С. Протасов и В. Я. Губарев

Заявитель Московское Высшее техническое училище имени Н. Э. Баумана

ТЕРМОЗОНД

Изобретение относится к ядерной технике, в частности к диагностической аппаратуре плазменных исследований, и может быть использовано для определения энергии ионов в плазменных источниках ионов.

Известно несколько методов определения энергии и относительного энергетического распределения ионов с помощью калориметров, термозондов, электростатических анализаторов энергии заряженных частиц и т. д.

Однако измерения, выполненные калориметрами, термозондами, имеют большую ошибку, так как не производится разделение энергетического вклада ионов, быстрых частиц, нейтралов и излучения плазмы, хотя энергия частиц и излучения часто соизмерима с энергией ионов и не позволяют определить энергетического распределения ионов. Измерения с помощью электростатических анализаторов энергии заряженных частиц не позволяют оценить интегральный поток энергии ионов.

Предлагаемый термозонд позволяет оценить как абсолютную величину энергии ионов, так и относительное распределение ионов по энергиям, что становится возможным благодаря разделению энергетического вклада ионов, частиц и излучения.

Это достигается путем создания перед малоинерционным тепловым приемником, напрймер болометром, положительного электростатического потенциального барьера (сеткп, подключенной к источнику напряжения) отражающего ионы и раздельного измерения и последующего сравнения энергетических характеристик до создания потенциального барьера, когда энергетический поток определяется ионами, нейтральными частицами и излучением, и после, когда энергетичсскпй поток определяется лишь нейтральными ча10 стицами и излучением.

На чертеже показана конструкция предлагаемого термозонда.

В корпусе 1 термозонда помещена приемная пластинка 2 с напыленным изоляцион15 пым слоем и термосопротивлением, изолятор 8, контактные лепестки 4, выводы 5. На крышку 6 корпуса термозонда одета фторопластовая втулка 7, в которую вставлено охранное кольцо 8 с металлической сменной

20 сеткой 9. Токоподводящая шина в виде кольца одевается на охранное кольцо 8. Выполнение регистрирующего элемента-термосопротивления в электростатическом экране, которым является корпус, снижает уровень высо25 кочастотных помех и электростатических паводок при измерениях. Экран и изоляция термосопротивления позволяют избавиться и от фотоэффекта на термосопротивлении.

Поток ионов, быстрых частиц, нейтралов ti

30 излучения плазмы проходят через сетку 9 и, 356490

Предмет изобретения

ЗО

Составитель E. Громов

Техред А. Евдонов

Редактор Н. Коляда

Корректор E. Зимина

Заказ 3942/1б Изд. № 1587 Тираж 406 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, 3С,-35, Раугпская паб., д. 4/5

Типография, пр, Сапунова, 2 попадая на приемную пластинку 2, вызывают нагрев термосопротпвления, изменение напряжения на котором регистрируется с помощью осциллографа.

Процедура измерения энергии ионов сводится к следующему.

На сетку подается положительный потенциал, величина которого выбирается из условия осуществления потенциального барьера для наиболее быстрых ионов. Производится измерение теплового потока на термозонде, вызываемого бомбардировкой частицами и излучением. Затем производится измерение при нулевом потенциале на сетке, т. е. с участием ионов. Разница измеренных величин и дает абсолютную величину полной энергии ионов.

Определение относительного распределения ионов по энергиям состоит в том, что, изменяя потенциал па сетке и проводя измерения при нулевом и положительном потенциалах сетки, можно определить поток энергии ионов, энергии которых меньше или равны энергии потенциального барьера. Повышая напряжение на сетке в определенной последовательности и сравнивая полученные результаты с суммарной энергией всех ионов, можно получить относительное распределение ионов по энергиям. Такое измерение распределения ионов по энергиям позволяет установить и верхнюю границу необходимого потенциала на сетке для создания потенциального барьера перед болометром при измерении полной энергии положительных ионов.

Возможность применения тер мозонда в конкретном плазменном эксперименте определяется максимально возможным потенциалом на сетке и расстоянием между сеткой и болометром, которые выбираются из условий отсечения ионов плазмы, сохранения непрерывного слоя объемного заряда электронов у поверхности сетки, отсутствия пробоев между сеткой и корпусом, Термозонд для регистрации частиц, содержащий камеру, в которой расположена вос5 принимающая пластина с висмутовым термосопротивлением, отличающийся тем, что, с целью регистрации ионов в плазме и определения их энергетического спектра, перед воспринимающей пластиной расположена сетка, 10 которая подключена к источнику напряжения для создания потенциального барьера для положительных ионов.