Плазменный источник ионов

 

1I I1 525377

ОПИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сова Советских

Социалистических

Ресдублин (61) Дополнительное к авт. свпд-ву (22) Заявлено 01.11.74 (21) 2071335/25 (511,Ч, Кл а

H 0l .1 23, 04 с присоединением заявки №вЂ”

Государственный комитет (23) Приоритет

Опубликовано 15.06.82. Бюллетень М 22

Дата опубликования oIIIIca»I 15.06.82 (53) УДК 021.387.143 (088.8) ио дела л изобретений и открытии (72) Авторы изобретсння

А. В. Абрамов, С. Г. Панкратов, И. 1С Сампшснков и Я. M. Спектор (71) Заявитель

g P T

1..: .:-.-.1 т (54) ПЛАЗМЕННЬ! Й ИСТОЧНИК ИОНОВ

Известна конструкция источника ионов газомагнетронного типа, в котором коаксиальный диод помещен в однородное продольное магнитное поле. Катод источника

lIpHMoHaKaëünûé и выполнен из вольфрамовой проволоки, расположенной по оси камеры. Анод источника — металлическая цилиндрическая камера.

Продольная шель в анодном цилиндре служит для извлечения пучка ионов.

В скрещенных электрическом и магнитном полях длина траекторий электронов увеличивается, что приводит к дополнительной ионизации рабочего газа.

Недостатком такого устройства является то, что продольное однородное магнитное поле не препятствует уходу частиц из области разряда в осевом направлении вдоль силовых линий. При небольших давления.; рекомбинация зарядов на стенках существенно уменьшает как полный ионный ток, так и газовую экономичность плазменных источников ионов с однородным магнитным полем.

Следует отметить, что в указанном источнике рост выходного тока прекращается при достижении магнитным полем критических значений В„так как при магнитных полях, больших В,, область максимальной ионизации сосредоточена вблизи катода.

Целью изобретения является увеличение полного тока.

Это достигается тем, что в предлагаемом плазменном источнике ионов х;сжлу цп5 лппдрической стенкой камсры и анодом коаксиально помещен сеточный антпкатод, а магнитная система ооразована двумя соленоидами, расположснпымп па торцах камеры.

10 На чертеже показана конструктивная схема предлагаемого источника ионов, гле

1 — термокатод, 2 — анод, 3 — антикатод, 4 — извлекающий электрол, 5 и 6 — магнитные катушки.

15 Термокатод 1 натянут по осп анода 2, который выполнен в форме цилиндра. АнI I«caToz 3 расположен I оакспально анод 2 и помещен в извлекающий электрод 4, который служит корпусом источника. Боко20 вые поверхности электродов 2, 3 и 4 выполнены в виде сетки с прозрачностью, не меньшей 80%. Чагппт ые катушки 5 и G закреплены с наружной стороны у краев боковой поверхности извлекающего электрода 4.

Устройство работает следующим образом.

На анод 2 подается положительный потенциал относительно термокатода 1 и антнкатода 3. Извлекаю««1й электрод нахо525377

Формула изобретения

Техред А. Камышникова Корректор Л. Корогод

Редактор О. Филиппова

Изд. № 159 Тираж 758 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

113085, Москва, Я-85, Раушская паб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, д. 2 дится под отрицательным потенциалом относительно электродов 1 и 3. Магнитные катушки 5 и 6 создают магнитное поле пробочной конфигурации. Электроны, эммитируемые термокатодом 1, ускоряются полем анода 2, пролетают его и, отражаясь от антикатода 3, осциллируют около анода

2. Магнитные пробки ограничивают уход частиц на торцовые стенки камеры и приводят к осцилляции электронов в продоль- 10 ном направлении, что способствует дополнительной ионизации газа. Радиальный поток ионов вытягивается из плазмы под действием поля извлекающего электрода 4.

Величину магнитного поля подбирают так, 15 чтобы Ларморовские радиусы электронов были малы по сравнению с характерными поперечными размерами камеры

В)) где V> — компонента скорости поперек магнитного поля.

При давлении порядка 10 — мм рт. ст. выигрыш в токе по сравнению с источни- :5 ком без адиабатпческой ловушки составляет 2 — 3 раза. Ионный ток при этом может сниматься со всей боковой поверхности источника.

Другое преимущество ионного источника с адиаоатической магнитной ловушкой зак.почается в том, что осцилляции электронов между областями сильного магнитного поля увеличивают полный пробег электронов и, следовательно, число образуемых ими ионов.

Плазменный источник ионов, содержагций цилиндрическую камеру, помещенную внутри магнитной системы, термокатод, коаксиальный сеточный анод, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью увеличения полного тока, между цилиндрической стенкой камеры и анодом коаксиально помещен сеточный антикатод, а магнитная система образована двумя соленоидами, расположенными на торцах камеры.