Способ получения отрицательных ионов

(51)5 Н 01 Л 27/2 1 д 27/02 СУДАРСТВЕННЦЙ КОМИТЕТ ИЭОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ ГННТ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ЬТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ.(56) Авторское свидетИ 818365, кл. Н 01 31981,ельство СССР 7/02, заявка тока.Указанная цель достигается тем, что в способе получения отрицательных ионов включающем ввод предварительно диссоциированного водорода в плазму гаэоразрядного источника вблизи эмиссионного отверстия и возбуждение атомов водорода воздействием фотонов или электронев с энергией, превышающей энергию диссоциации, но меньшей энергии ионизации атомов водорода, осуществляют нагрев стенки с эмиссионным отверстием до температуры, превы-. шающей температуру диссоциации моле" кул водорода на материале стенки.Сущность способа заключается в том, что при нагреве поверхности стенки камеры, включающей эмиссионное отверстие и обращенной внутрь камеры с исходным веществом, до температуры, при которой происходит диссоциация молекул исходного вещества, соотно" Изобретение относится к области плазменных источников ионов и может . быть использовано при конструирова"нии источников отрицательных ионов.Известен способ получения отрица" тельных ионов по авт.св. У 818365, включающий ввод предварительно диссо" циировэнного водорода в плазму газо" разрядного источника вблизи эмиссион" ного отверстия и возбуждение атомов водорода воздействием фотонов или электронов с энергией, превышающей энергию диссоциации, но меньшей энергии ионизации атомов водорода .Недостатрк указанного способа зак" лючается в том, что часть введенных атомов исходного вещества вблизи эмиссионного отверстия ассоциируется в молекулы на поверхности стенки ис" точника примыкающей к эмиссионному отверстию. Это обстьятельство не поз. валяет повысить плотность иэвлекае" мого тока отрицательных ионов и увеличить газовую экономичность,фЫ 1044187(5 Й) (57) СОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОТРИЦАТЕЛЬЫХ ИОНОВ, по авт.свй 818365,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения плотности извлека"емого ионного тока, осуществляют наг.рев стенки с эмиссионным отверстиемдо температуры, превышающей температуру диссоциации молекул водорода наматериале с 1 енки,Целью изобретения является повышеие плотности извлекаемого ионногоРеда ктор Е. Гир инс кая Техред М.Моргентал Корректор Л. Пилипенко Заказ 2133 ТиражПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и .открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г,ужгород, ул. Гагарина,101 3шение количества атомов исходного ве" щества к количеству молекул вЬлизи экстрагирующего отверстия .увеличивается, что приводит к,увеличению коли" чества оЬразующихся отрицательных ионов в указанной области.Предложенный способ экспериментально опробован, при этом анализ отрицательных ионов по массе и энергии был .проведен с помощью масс"спектрографа с одинарной фокусировкой, В газоразрядном источнике отрицательных ионов ипа уноплазмотрон, анод с эмиссионным отверстием был выполнен из вольфрамовой пластинки толщиной 0,05 мм, которая нагревалась разрядом за счет электронов, ускоренных в двойном электрическом слое, возникающем у отверстия диафрагмы. 20При нагревании центральной части поверхности анода с эмиссионным отверстием, количество отрицательных ионов водорода увеличивается, а в масс- энергетическом спектре Н, появляется дополнительная группа отрицательных ионов Н, с минимальной энергией, что указывает на оЬразование группы Н непосредственно у поверхности анода, Эксперименты показали, что упомянутая группа Н появляется в масс-энергетическом .спектре только в случае нагрева поверхности анода до температур выше 2000 С. При этом была получена высокая плотность тока отрицательных ионов водорода Н 35 до 2,5 А/смОбразование отдельной группы отрицательных ионов водорода Н 1;, обусловленной нагревом поверхности анода, включающей эмиссионное отверстие, яв О ляется существенным дополнительным вкладом в общее количество извлекаемых отрицательных ионов, поскольку йз при 4анодной оЬласти, примыкающей к эмиссионному отверстию, поступает большоеколичество отрицательных ионов Н.за счет провисания вытягивающего,электрического поля и за счет потокагаза, обусловленного разностью давлений газа в ионизационной камере и камере формирования пучка. Эмиссионноеотверстие одновременно служит и длясооЬщения объемов камер с содержаниемгаза или пара при различных давлениях.Эмиссионное отверстие может быть.выполнено в одном из электродов исТочника ионов, одновременно выполняющего роль стенки, ограничивающей камеру с исходным веществом, или ееэлектрода.Операцию по нагреву поверхностистенки камеры с эмиссионным отверстием можнопроводить путем омическогонагрева при пропускании через негоэлектрического тока, путем теплопередачи теплового излучения от нагретого тела, путем нагрева электромагнитным излучением путем бомбардировкиповерхности частицами и другими возможными способами,Использование изобретения позволя"ет повысить плотность извлекаемогоионного тока,В настоящее время имеются экспери-.ментальные подтверждения увеличения .количества отрицательных ионов водо"рода при нагреве части поверхностианода с эмиссионным, отверстием дотемпературы 2 ч 00 С, Если окажется,что нагрев части стенки камеры сэмиссионным отверстием увеличиваетколичество отрицательных ионов и дру"гих веществ, то способ может Ьыть распространен и на получение отрицатель"ных ионов других веществ.