341416

Союз Советских Социалистических Республикависимое от авт. свидетельстваЗаявлено 07,1.1971 ( 1609726/26-25) Н 051 т 7/00 Н 011 37/08 заявкиприсоединени Комитет по деламизобретений и аткрытипри Совете МинистровСССР ПриоритетОпубликовано 31,Х,1972. БюллетеньДата опубликования описания 3.1.1973 УДК 621.384.6:537,534,2 (088.8) Авторы зобретения, А, Лаврентьев и В, А, Сидорки Заявите ОЧНИК ИОНО Изобретение относится к ускорительной технике.Известный источник ионов с ионизацией нейтрального газа осциллирующим электронным пучком не позволяет получать пучок ионов с равномерной плотностью.Цель изобретения - получение равномерной плотности ионного, потока.Это достигается тем, что камера,для напуска газа охватывает область ионизации газа и имеет кольцевую щель на внутренней стенке, а анод и промежуточный электрод источника расположены по внутреннему птериметру на торцах камеры для напуска газа. При этом стенки кольцевой щели камеры выполнены в виде гиперболоидов вращения.На чертеже схематически изображен предлагаемый источник в разрезе.Источник ионов содержит вакуумную цилиндрическую камеру 1, в центральной части которой соосно установлена камера 2 для напуска таза, имеющая кольцевую щель для выхода газа в область ионизации, Щель, расширяясь к центру вакуумной камеры, образует сопло Лаваля, По оси вакуумной камеры последовательно установлены дисковый отражательный электрод 3, катод 4, набранный из тонких вольфрамовых нитей, две анодные сетки 5 и б, укрепленные по внутреннему периметру на торцах камеры для напуска газа и полностью перекрывающие ее центральную часть, и вытятивающий ионы сетчатый электрод 7, Сетка 5 имеет электрический контакт с камерой для напуока газа, сетка б изолирована от камеры металлокерамическим вакуумноплотным кольцевым изолятором 8 и имеет свой отдельный электрический вывод. Рабочий таз поступает в камеру из баллона 9 через вентиль 10 с плавно регулируемой пода чей (в случае работы с парами вещества камеру для напуска газа прогревают внешним источником тепла до температуры, обеспечивающей вакуумное испарение, а вещество подают в камеру в расплавленном виде). Изо ляторы 11 и 12 изолируют катодный узел ивытягивающий электрод от стенок камеры для напуока газа.Предлагаемый источник ионов работаетследующим образом. На сетки 5 и б подают 20 положительный относительно земли потенциал, равный по величине напряжению, необходимому для ускорения ионов до заданной энергии, Сетчатый электрод 7 заземлен. На катод 4 подают отрицательный относительно 25 сеток 5 и б потенциал 100 - 500 в. Наотражательный электрод 8 подают потен.циал более отрицательный, чем па катод, Прн включении накального трансформатора катод нагревается до рабочей температуры, при о торой начинается электронная эмиссия, Ис341416 20 редмет изобрете льонизациеи неитрим электронным и,промежуточ ельный электрод отличающийся 1. Источник ионов с и ного газа осциллирующ ком, содержащий анод электрод, катод, отражат меру для напуска газа,ный ем,Составитель Н. СоловьевТехред Т. Миронова ректор Е. Михеев Редактор ов Заказ 4115/2 Изд.1731 Тираж 406 Подписное ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва, Ж-З 5, Раушская наб д. 4/5графин, пр. Сапунова,пускаемые катодом электроны отражаются электродом 3, пронизывают находящиеся под положительным потенциалом сетки 5 и б и отражаются обратно сетчатым электродом 7, совершая колебания во внешней потенциальной яме (между электродами 3 и 7) до тех пор, пока не поглощаются сетками 5 и б.С помощью вентиля 10 рабочий газ напускают в полость ионизации между сетками 5 и б. Ионизированные осциллирующими электронами ионы, проходя через сетку 5, падают на отражательный электрод 3, находящийся,под отрицательным потенциалом, вызывая вторичную эмиссию электронов и усиливая ток разряда 1 для этого атоверхность отражательного электрода 3 вьвгодно покрывать материалом с большим коэффициентом вторичной эмиссии). Поток ионов, проходящий через сетку б, ускоряется разностью потенциалов, действующей между нею и электродом 7 и, пройдя сквозь этот электрод, попадает в,вакуумный объем для использова(ния по назначению,Для повышения выхода ионов на сею(у б относительно сетки 5 может быть подан отрицательный потенциал порядка 100 в, уменьшающий проток ионов через сетку 5 и увеличивающий поток ионов через сетку б, Осциллирующий поток электронов созидает в полости между сетками 5 и б потенциальную яму отрицательного объемного заряда, в которой накапливаются ионы, Подачей на сетку б относительно сетки 5 отрицательного импульса можно эти ионы вьвпустить. В этом случае источник ионов работает в импульсном режиме,Сетки 5 и б и вытягивающий сетчатый электрод 7 могут иметь сферическую вогнутую форму с целью получения сходящегося ионного пучка. что, с целью, получения равномерной плотности ионного потока, камера для напуска газа охватывает область ионизации газа и имеет кольцевую щель на внутренней стенке, анод и промежуточный электрод расположены по внутреннему периметру на торцах камеры для напуска газа.2. Источник ионов по п. 1, отличающийся тем, что стенки кольцевой щели камеры выполнены в виде гиперболоидов вращения.