Источник ионов

 

CoIo3 Соввтсинх

Соцналнстнчвсинх

Рвспублни

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (и1574050

* ,г (61) Дополнительное к авт. санд-ву{22)Заявлено 27.02.76 (2l ) 2328650/25 (5l )M. Кл .

Н 01 Т 3/04 с присоединением заявки рй

{ ЯЗ) П риоритет

5кударааапвк кенктет

CCCP кв делан ИЗФвратакхй н открытки (53) УДК 621.387. .424 (088.8) Опубликовано 07.12.81. Бюллетень М 45

Дата опубликования описания 09.12.81 (72) Авторы изобретения

Л. И. Елизаров, М. И. Мартынов и А. Г.Зимелев е (7l ) Заявитель

Ф (54) ИСТОЧНИК ИОНОВ

Цель изобретения — повышение эффективности получения стационарных потоков отрицательных ионов бапьшой плотности.

Uem достигается тем, что анод имеет форму выпуклой в сторону системы вытягивания кольцевой пластины, расположенной между наружным полюсом и централь ным сердечником, а центральный сердечних снабжен хольцевым радиальным выступом, расположенным s той же плоскости, что и наружный полюс.

Кроме того, разрядная камера, анод и электроды системы вытягивания выполнены с каналами для прокачки теплоносителя.

На чертеже приведена структурная схема устройства.

Этот источник предназначен для получения положительных ионов и в .режиме вытягивания отрицательных ионов обладает низкой эффехтивностыо.

Изобретение относится к области ускорительной техники и может быть испопьзовано при разработке источников отрицательных ионов.

Известны источники отрицательных ионов, в которых испопьзуется разряд

Пенинга $1). Они содержат анод, катод, магнитную систему и систему вытягивания. Извлечение ионов производится в иих через щель в аноде. Основным недостатком такого источника является низкая

10 плотность ионного тока, большой сопутствующий электронный ток и малый ресурс.

Известен также источник ионов, содержащий коаксиальную разрядную камеру, 13 анод, магнитную систему с центральным сердеЧникоМ и наружным полюсом, катод ный блох, размещенный внутри центрального сердечника, и систему вытягивания $2) Источник ионов содержит катодный блок 1 с цезиевым полым катодом, центральный источник 2, анод 3, наружный полюс 4 магнитной системы, электроды

5 и 6 системы вытягивания, систему 7 подачи цезия в разрядную хааеру, трубку

8 дпя подачи основного рабочего вещества в источник.

Анод имеет эмиссионное отверстие 9, через которое ионы поступают в систему вытягивания. Цезий и электроны поступают в разрядную камеру из полости внутри сердечника через отверстия 10. Магнитное поле создается с помощью катушки

1l намагничивания. Через каналы 12 может осуществляться прокачка теплоносите- !О . ля, Источник работает следующим образом.

При пропускании тока через катушку намагничивания в объеме разрядной камеры создается магнитное поле, причем в 15 области расположения эмиссионного отверстия в аноде силовые линии магнитного поля1 имеют преимущественно радиальное направление. Кроме того, эти линии вогнуты, если смотреть со стороны вытягива- ще ния, следовательно, они будут пересекать поверхность анода.

Разряд горит между анодом и катодом в парах цезия и рабочего вещества. Подбирая расход цезия и величину напряженности магнитного поля, можно при заданном расходе рабочего вещества добиться максимального тока отрицательных ионов при достаточно низкой величине сопуствуюшего электронного тока, 30 . Повышение плотности тока достигается за счет того, что используемая в данном источнике конструкция катодного блока и его расположение внутри центрального сердечника позволяют эффективно управлять параметрами пучка электронов, поступающих в разрядную камеру, а также эа счет использования цезия в качестве вспомогательного рабочего вещества.

Снижение электронной нагрузки достигается тем, что величина магнитного поля подбирается достаточной для обеспе чения замагниченности электронов. В силу того, что силовые линии магнитного поля пересекают поверхностью анода, электроны

0 4 эффективно отбираются в окрестности эмиссионного отверстия на анод.

Влияние магнитного поля на движение ионов значительно, и они практически свободно проходят в систему, вытягивания.

Прокачка теплоносителя позволяет обеспечить необходимые температурные. режимы элементов источника.

Проведенные испытания подтвердили высокую эффективность предложенного источника.

Формула изобретения

1. Источник ионов, содержащий коаксиальную разрядную камеру, анод, магнитную систему с центральным сердечником и наружным полюсом, катодный блок, размещенный внутри центрального сердечника, и систему вытягивания, о т л и ч а юш и и с я тем, что, с целью повышения эффективности получения стационарных потоков отрицательных ионов большой плотности, анод имеет формулу выпускной в сторону системы вытягивания кольцевой пластины, расположенной между наружным полюсом и центральным сердечником, а центральный сердечник снабжен кольцевым радиальным выступом, расположенным в той же плоскости, что и наружный полюс.

2. Источник по и. 1, о т л и ч а ю— ш и и с я тем, что разрядная камеры, анод и электроды системы вытягивания выполнены с каналами для прокачки теплоносителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

f. Кос2еаг 2ns4rv ments anB Mehbods, Y.3l, р. 309,1965.

g,. тоЪ R korea<«e, Рсв8 ХЗИВлег, В-8т. Йбщет с РеЯ on thruster Яе&еот"сЪ. ADA4 Paper ЯФ19,1975.

Редактор E. Месропова Техред И.Гайду

Корректор У. Пономаренко

Заказ 10654/2 Тираж 787 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35,. Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент», г. Ужгород,. ул. Проектная, 4