Зсесоюзная

 

О П И С A Н И Е 375708

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Свез Саветекиз

Содиалистическил

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

М. Кл. Н 01) 3/04

Н 051т 7/00

Заявлено 29.Ч.1969 (№ 1335926/26-25) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 23.ill.197i3. Бюллетень ¹ 16

Дата опубликования описания I.VI. 1 973

Комитет ао делам изобретений и открмтий ори Совете Министров

СССР

УДК 537.534.2(088,8)

621.384,6 (088.8) Авторы изобретения

E. Д. Донец, В.

Объединенный и

Заявитель

ИСТОЧНИК МНОГОЗАРЯДНЫХ ИОНОВ

Изобретение относится к ускорительной технике, в частности е технике ионных источников.

Известен источник многозарядных ионов, в котором ионизация паров рабочего вещества осуществляется электронным пучком в магнитном поле.

В известном ионном источнике многозарядных ионов катод и анод,ная диафрагма с сеткой образуют электронную пульку, которая находится в фокусирующем магнитном поле.

Генерируемый пушкой протяженный сфокусированный пучок электронов проходит вдоль оси ионизационной;камеры, в которой находятся электрод для вытал киван ия ионов и электрод для экстракции ионов поперек магнитных силовых линий. Электроны после прохождения через ионизационную камеру регистр ируются электронным, коллектором. Объем источника откачивается внешним вакуумным насосом, Имеется устройство для непрерывной подачи газообразного рабочего вещества внутрь ионизационной,камеры.

При непрерывной инжекци и паров, рабочего вещества в электронном пучке устанавливается режим динамического:равновесия между скоростью подачи нейтральных атомов и скоростью экстракции образовавшихся ионов.

В этом режиме зарядный спектр является много компонентным прои относительно низкой предельной зарядности. В источнике отсутствует устройство для импульсной подачи рабочего вещества.

Известный ионный источник для откачки области ионизация требует использования

5 внешних вакуумных насосов. Кроме того, в этом ионном источнике медленные вторичные электроны, которые образуются в результате ионизацион ных .столкновений, собираются на коллектор электронов и сетку, lpacIIoложен10 ную в анодной диафрагме электронной пушки. При увеличении мощности тока электронного пучка сетка перегревается и,разрушается. Есл и же применять анодную диафрагму без,сетки, то медленные электроны накапли15 ваются!a области ионизации и увеличивают вероятность, рекомбинации.

Цель изобретения — упрощение электроннолучевого источника при обеспечении многозарядности ионов.

Цель достигается тем, что в предлагаемом источнике после электронной пушки установле,на дрейфовая трубка, имеющая гермегичную стенку с отверсгием в одном из оконечных участко в для напуока паров рабочего вещества и разделенная на,ряд электрически изолированных секций, каждая из которых через резисторы соединена с источником пита.н ия.

Для экстра кции медленных вторичных

30 электронов из области ионизации используют дополнительные ула вли вающие электроды в

375708 чок образуют ионный насос, который эффекти вно откачивает атомы остаточного газа, диффундкрующие извне в объем дрейфовой врубки, и осуществляет развязку по вакууму

5 между областью ионизации и внешним пространством. Потенциалы на оконечных секциях образуют ловушки, в которых накапливаются медленные втор ичные электроны.

Удаление вторичных электронов из пучка осущест вляется под действием электрических потенциалов на электродах 8, выполненных в виде пластин или стержней. Электроды 8, электрически изолированные друг от друга и от дрейфовой трубки, соединены с источниками постоянных и имцульсных напряжений, 1. Источник многозарядных ионов, в котором ионызация паров рабочего вещества осуществляется электронным пучочком в магнитном поле, содержащий дрейфовую трубку, источник атомов рабочего вещества, ула вли вающие электроды с,источниками питания, предназначенные для удаления вторичных электронов,,возникающих пры ионизации, отличающийся тем, что, с целью увеличения зарядности ионов, дрейфовая трубка имеет герметич30 ную стенку с отверстием;в одном из оконечных участков и расположенным за отверстием источни1ко м атомов, и разделена на несколько электрически изол ированнь x секций, каждая из которых соединена через резисто35 ры с источником питания.

2, Источник по п. 1, отличающийся тем, что ула вл и вающие электроды расположены в оконечных секциях дрейфовой трубки.

Заказ 1604/3 Изд. № 1373

Тираж 780 Подписное

ЦНИИПИ

Типография, пр. Сапунова, 2 в иде пластин или стержней, расположенных внутри оконечных секций дрейфовой трубки параллельно электронному пучку.

На чертеже изображен предлагаемый источн ик с разрезом. Катод 1 и анод 2 образуют электронную пупсику, электроды 8 используются для экстр акции медленных вторичных электроно в, элементы 4, б, б являются изолированным и секциями дрейфовой трубки. Фокусирующее магнитное поле В направлено вдоль оси источника.

После откачки внешним насосом объема источника до давления 10-" мм рт. ст. в электронной пушке формируется импульс электронного тока; при распределении потенциалов, показанном сплошной линией а, производится эффективная откачка объема дрейфовой трубки, — атомы рабочего вещества поступают в электронный пучок через отверстие 7.

Через некоторое время на секцию б поступает запирающий импульс, создающий распределение потенциалов, показанное линией б. длительность которого определяет время:инжекции. По окончаниии действия этого импульса продолжающие поступать внутрьдрейфовой трубки пары, рабочего вещества ионизируются к удаляются наружу, не попадая в область ионизации, а на секцию 5 поступает основной запирающий импульс, создаю щий распределение потенциалов, показанное линией в, длительность которого определяет время ионизации. По оконфании действия основного запирающего импульса мнотозарядные ионы рабочего вещества поступают на выход источника. В течение всего,рабочего цикла градиенты .потенциалов на оконечных секциях дрейфовой трубки и электронный пуПредмет изобретения