Устройство для формирования интенсивных ионных пучков

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ.ИНТЕНСИВНЫХ ИОННЫХ ПУЧКОВ, содержа/- - щее электростатическую кольцевую электродную систему с ускоряющей иэквипотенциальной областями и электромагнитную систему, отличающееся тем, что, с целью повышения плотности ионного пучка при малой расходимости^электромагнитная система вьтолнена в виде прямолинейного проводника, {Рабочая часть которого расположена в эквипотенциальной области электростатической кольцевой электродной системы, выполненной с наклоном к оси проводника, причем последний подключен к источнику питания, полярность которого направлена навстречу полярности электростатической кольцевой электродной системы.8(Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 1) ф Н 05 Н 5/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

НАВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) 2494195/18-25 (22} 06.06.77 (46) 15.12.85. Бюл. 0 46

:(7l) Московский институт радиотехники, электроники и автоматики .(72) Г.А.Ковальский (53) 621,384.6(088,8) (56) Бенерорд А. Транспортировка пучков заряженных частиц. М., Атомиздат, 1969, с. 170.

Авторское свидетельство СССР

11 294545, кл. H Ol 1 3/06, 17,04,73; .(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ

ИНТЕНСИВНЫХ ИОННЫХ ПУЧКОВ, содержа- . щее электростатическую кольцевую электродную систему с ускоряющей и эквипотенциальной областями и электромагнитную систему, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повв щения плотности ионного пучка при малой расходимости электромагнитная система выполнена в виде прямолинейного проводника, 1)абочая часть которого расположена в эквипотенциаль-. ной области электростатической кольцевой электродной системы, выполненной с наклоном к оси проводника, причем последний подключен к источнику питания, полярность которого направлена навстречу полярности электростатической кольцевой электродной с системы.

663254

ВНИИПИ Заказ 8128/2 Тираж 793 Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Уж. ород, ул.Проектная, 4

Изобретение относится к ускорительной технике и может быть исполь-, зовано при разработке ионных инжекторов с высокой плотностью в малой расходимостью ионного пучка.

Известно устройство для формирования интенсивных ионных пучков, содержащее ускоряющую систему и электромагнитную систему коаксиального типа.

По центральному проводнику путем подключения к источнику питания пропускается постоянный ток, направле-. ние которого совпадает с направлением тока ускоренных частиц, причем последним при входе в электромагнитную. систему сообщается азимутальный вращательный момент.

В результате на всем протяжении электромагнитной системы формируется устойчивый вращающийся пучок трубчатой формы. Недостатком известного устройства является большая расхбдимость пучка на выходе из устройства.

Ближайшим техйическим решением к изобретению является устройство для фор1щрования интенсивных ионных пучков, содержащее электростатическую кольцевую электродную систему с уско" ряющей и эквипотенциальной областями и электромагнитную систему.

Электромагнитная система выполнена в виде аксиально-симметричной магнитной линзы, которая осуществляет формирование пучка, ускоренного в электрической системе.

Недостатком известного устройства является недостаточная плотность ионного пучка при заданной расходимости, что обусловлено расходимостью ионного пучка, формируемого в . электростатической системе.

Целью изобретения является повы шение плотности ионного пучка при малой расходимости.

Цель достигается тем, что электромагнитная система выполнена в виде прямолинейного проводника, рабочая часть которого расположена

s эквипотенциальной области электрической кольцевой электродной сис темы, выполненной с наклоном к оси

SO проводника, причем последний подключен к источнику питания, полярность которого направлена навстречу полярности электростатической кольцевой электродной системы.

Изобретение поясняется чертежом.

Устройство содержит наклоненную к оси кольцевую электродную, систему 1, создающую расходящийся пучок ионов 2, отбираемых с поверхности плазмы источника ионов 3, типа анти!

1 пробкотрон", прямолинейный проводник 4, изолированный от источника ионов изолятором 5, который расположен вдоль оси устройства и на некотором расстоянии от источника имеет радиально отходящие токоотводы 6.

Устройство работает следующим образом.

Электродная система отбирает ионы от кольцевой щели и создает расходящийся относительно щели ионный поток, наклоненный к оси. Поступивший в экви" потенциальную область поток движется далее, подвергаясь действию только азимутального магнитного ноля, создаваемого постоянным током, протекающим по упомянутому проводнику, причем в таком направлении, что ионы отклоняются от оси. Благодаря ионизации газа в заэлектродной области быстрыми ионами, ионный поток движется нейтрализованным. При определенном соотношении энергии ионов, первоначального наклона ионного потока к оси, расходимости потока относительно щели Ы,, тока проводника и его длины ионный поток выходит за пределы устройства в виде пучка, параллельного оси, и имеет диаметр, значительно меньший диаметра кольцевой щели источника ионов.

Оптимальные значения угла наклона Ы, электростатической кольцевой электродной системы к оси устройства лежат в диапазоне от 10 до 20 о

В результате уменьшения диаметра ионного пучка по сравнению с диаметром эмиттирующей щели на выходе из устройства формируется ионный пучок высокой плотности с малой расходимостью.