Микротронного типа

356825 ОП И САН ИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУСОюз Советсиих Социдлистичесиих РеспубпидЗависимое от авт. свидетельства-Н 051 т 13/ Н 011 3/04 70 ( 1487577/26-25) явле с присоединением заявки1485644/26-2 Коми иоритет о де открыткинистрсв зобретений ори Совете ССУДК 621,384.6537.534,2 (088.8 Опубликовано 23.Х,1972, Бю Дата опубликования описан ень,Х 11.1972 Авторизобретения И, А. Шелае ллл лч лч ллл,У Заявител бъединенный институт ядерных исследований СТОЧНИК ИОНОВ МИКРОТРОННОГО ТИ Изобретение относится к ускорительной технике, а именно к источникам многозарядных ионов элементов тяжелее гелия,Известны дуговые плазменные источники ионов с холодным или горячим катодами. В этих источниках ионы образуются за счет столкновения атомов рабочего вещества с электронами. Для образованиия многозарядных нонов в достаточном количестве необходимо, чтобы энергия электронов превышала потенциал ионизации соответствующего иона и обеспечивалась бы определенная величина произведения плотности тока 1 пучка быстрых электронов на время т пребывания иона в пучке.В электроннолучевом источнике длительное и управляемое время взаимодействия т обеспечивается благодаря тому, что ионы удерживаются в пучке электронов силами пространственного заряда, пучка.Недостатком источников этого типа является неизбежно импульсный режим работы, ,приводящий к снижению средней интенсивности пучка многозарядных ионов,Во всех типах ионных источников имеется еще тот недостаток, что на выходе из них получается некоторый спектр ионов с различными зарядами. В то же время в ускорителе используются лишь ионы с одним зарядом, а остальные теряются. Цель изобретения - разработка ионного источника микрогронного типа, в котором бы обеспечивалась любая величина произведения 1 т,пучка электронов управляемой энергии и 5 создавался бы пучок ионов с любым напередзаданным зарядом.Поставленная цель достигается тем, чторабочее вещество вводится в область взаимодействия с пучком электронов регулируемой 10 энергии в виде предварительно сформированного пучка одно - или многократно заряженных ионов, Эта область размещена между двумя 180-ными сепараторами ионов по заряду, имеющими равные по величине диспер сии противоположного знака и обеспечивающими устойчивое движение ионов с любым зарядом по замкнутым орбитам. На траектории ионов с заданным зарядом установлено выводное устройство, В области ионизации 20 орбиты всех ионов соприкасаются, благодарячему ионы многократно вводятся в эту область. Этим обеспечивается достижение любой величины, произведения 1 т.На чертеже схематически изображены эле менты предлагаемого источника.Микротронный источник включает в себявспомогательный источник 1 однозарядных ионов рабочего вещества, анализирующий магнит 2, служащий для,выделения одноза рядных ионов данного изотопа, область ионн.356825 ставитель Н. Соловь Заказ 3939/18 Изд.1609 Тираж ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий прМосква, Ж, Раушская наб д. 4 б Подписное Совете Министров СССР ипография, пр. Сапунова зации 3 и два 180-ных магнитных сепаратора 4 и 5. На траектории ионов с заданным зарядом (на чертеже этот заряд равен семи) расположено выводное устройство б, представляющее собой электростатический конденсатор.Образованные во вспомогательном источнике 1 однозарядные ионы рабочего вещества ускоряются потенциалом Е, анализируются по массе магнитом 2 и направляются в область ионизации 3, где тормозятся до потенциала Е 2. В эту же область с катода 7 вводится пучок электронов, ускоренный потенциалом Е 4, В результате столкновений с электронами заряд части пучка однозарядных ионов повышается до величины Ъ. Эти ионы ускоряются затем до энергии Е,+Х,(Е - Ег) и, пройдя через сепараторы 5 и 4, вновь направляются в область ионизации, где тормозятся до энергии Е 2, и повторно подвергаются взаимодействию с электронами. Этот процесс повторяется до тех пор, пока заряд данного иона не станет равным заданному, после чего такой ион, пройдя сепаратор 5, с помощью выводного устройства б выводится из,источника в плоскость, перпендикулярную плоскости чертежа, и направляется в ускоритель. Таким образом все первичные однозарядные ионы, изменившие заряд в результате первого прохождения через область ионизации, оказываются захваченными на замкнутые траектории, перемещаясь по которым автоматически оказываются ионизированными до заданного заряда. Та часть однозарядных ионов,которые после первого прохождения через область ионизации 3 не изменяют, свой заряд, улавливается ионным коллектором (на чертеже не показан), Этот коллектор, а также 5 вспомогательный источник 1 размещены в отдельной вакуумной, камере с давлением порядка 10- мм рт. ст. Область ионизации 3, сепараторы 4 и 5 и,выводное устройство б размещены в высоковакуумной части источника 10 с давлением 110- мм рт. ст., благодаря чему взаимодействием многозарядных ионов рабочего вещества с атомами остаточного газа можно пренебречь.Электронный пучок после прохождения че рез область ионизации 3 тормозится до потенциала ЕзЕ 4 и улавливается коллектором 8 благодаря чему активная мощность электронного пучка на коллекторе оказывается меньше, чем реактивная мощность пучка в 20 области ионизации, Это позволяет, получитьвысокий к,п.д. микротронного источника. Предмет и зо б р етен и яИсточник ионов микротронного типа, содер жащий вспомогательный источник однозарядных ионов, анализирующий магнит, источник электронов, отличающийся тем, чтос целью получения ионов с заданным зарядом, перед входом в область ионизации и после выхода 30 из нее установлены два 180-ных магнитныхсепаратора с равной по величине и противоположной по знаку дисперсией, а на траектории ионов с заданным зарядом установлено выводное устройство.