Способ выделения ионов дейтерия из моноскоростного потока ионов

 

СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ ИОНОВ ДЕЙТЕРИЯ ИЗ МОНОСКОРОСТНОГО ПОТОКА ИОНОВ 'н'*' + '^D'^ +'Не'*"^ + '^^Не'**, заключающийся в выделении потоков с одинаковыми значениями отношения энергии ионов Е к заряду q электростатическим анализатором, отличающийся тем, что, с целью разделения потоков ^D* и ''Не*'*, преобразуют ^Не''"'' в ионы Не"*" путем их пропускания сквозь твердую митень толщиной не более 1 мкг. см"-^, а затем с помощью электростатического анализатора производят раздельный анализ одноразрядных ионов ^" "^D^ и ^Не-"

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

РЕСПУБЛИК ае (и) 22 А1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ASTOPCNOMV C V

rOCNAPCT8EHHbN КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 2552094/18-25 (22) 08.12.77 (46) 07.07.91. Бюл. Г"- 25 (71) Институт космических исследований (72) 10.В.Готт и В.В.Темный (53) 621,387.424(088.8) (56) Сысоев А.A. и Чупахин Г!.С. Введение в масс-спектрометрию. М.: Атомиздат, 1977, с. 55-61.

Сысоев А.А. и Чупахин М.С. Введение в масс-спектрометрию. N. Атомиздат, 1977, с. 4-5.

Изобретение относится к экспериментальной ядерной физике и может быть использовано дпя обнаружения ионов дейтерия с энергией в несколько килоэлектронвольт в космическом пространстве.

Известен способ анализа потоков ионов солнечного ветра, основанный на определении отношения импульса частиц P = mV к их заряду (измерении величины Р/q). Здесь тп и V соответственно масса и скорость частицы. Дпя анализа ионов в этом случае используются магнитные анализаторы.

Наиболее близким к изобретению является способ анализа ионов, основанный на выделении потоков с одинаковыми значениями отношения энергии ионов Е к заряду q, Для анализа ионов в этом случае используются электростатические анализаторы. (g))5 . С 01 Т 1/ОО,H 01 J 49/40

2 (54) (57) СПОСОБ ВЬЩЕЛЕНИЯ ИОНОВ ДЕИТЕРИЯ ИЗ МОНОСКОРОСТНОГО ПОТОКА

Н0Н0В Н + ? + Н ++ + 4He + saключающийся в вьщелении потоков с одинаковыми значениями отношения энергии ионов Е к заряду q электростатическим анализатором, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью разделения потоков 2D и 4 Heå, преобразуют Не++ в ионы He+ путем их пропускания сквозь твердую мишень толщиной не более 1 мкг, см, а затем с помощью электростатического анализатора производят раздельный

2 + 4 ++ анализ одноразрядных ионов П и Не

В моноскоростном потоке солнечного ветра такой способ не позволяет отделить D от ионов Не из-за оди++ накового отношения массы к заряду

-ш/q дпя этих сортов ионов.

Цель изобретения - разделение потоков гD+ и 4Не+, т.е. разработка . ф способа однозначного выделения из потока моноскоростного солнечного ветра ионов дейтерия — Р и последующего анализа их по энергии.

Это достигается тем, что ионы

-г Г, дую мишень толщиной не более 1 мкг.см е превращает Не + в ионы Не+, для которых E/q удваивается по сравнению с первичной Е/ 1 для 4Не и затем с помощью электростатического анализатора (ЭСА) производят раздельный ф Ф анализ однозарядных ионов 2n+ и 4йе

699922

Эти измерения производились на ускорителе в ИЭА им. Курчатова. Определялось пропускание ионов дейтерия и гелия сквозь фольгу из углерода и других материалов (кремния, никеля, алюминия), эффективность преобразования двухзарядных ионов в однорядные и пропускание последних.

10

Я+ Яб ц8 10

X +

10т

102

Корректор О. Кравцова

Заказ 3048 Тираж 307 Подписное

ВНИНПЯ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 10I где Е и я,соответственно их энергии I и заряд.

Для изменения зарядного состояния ионов 4He+ используют углеродную фольгу толщиной не более 1 мгк см

Потери энергии ионов дейтерия с Е2 кэВ в такой фольге составляет около 0,15 кэВ, а дисперсия по энергии не превышает 0,1 кэВ.

На фиг. 1 приведен характерный спектр солнечного ветра, зарегистрированный ЭСА беэ фольги; на фиг. 2— то же, с фапьгой перед ним. Нетрудно видеть различия этих спектров и основное — возможность отделить ионы Р от остальных компонентов моноскоростной солнечной плазмы.

Кривая построена с учетом реальных температур компонентов солнечного ветра на основе данных лабораторных измерений.

5 I

Редактор С. Титова Текред А,Кравчук

Данные результаты измерений создаю возможность отделения в солнечном ветре ионов дейтерия от ионов двухзарядных ионов гелия при условии, что интенсивность D составляет не менее 10 - 10 от величины первичного потока ионов двухзарядного гелия для реальных температур потоков ионов солнечного ветра, Предлагаемый способ обладает простотой и .однозначностью выделения ионов дейтерия.