Устройство для сепарации по массам трубчатых ионных пучков• « •—i -««в п 1 с»mm

1) 4182 О 6 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Ьецмалиетических Республик(32) Приоритет Опубликовано 05.03. Дата опубликования Государственнмн комн Совета Министров СС 3) УДК 621.384.8(083.8) зетеньо делам изобретен и открытий. И. Морозов и С. В, Лебедев 1) Заявитель 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЕПАРАЦИИ ПО МАССАМ ТРУБЧАТЫХ ИОННЫХ ПУЧКОВ Изобретение относится к устройствам для разделения по массам ионных пучков.Для разделения некомпенсированных ионных пучков применяется цилиндрический энергоанализатор, построенный на основе цилиндрического электростатического конденсатора с радиальным электричестоим полем и работающий при очень малых токах - порядка 10 - а; для разделения компенсированных ионных пучков - сепаратор с поперечным магнитным полем относительно направления движения пучка. Магнитный сепаратор, хотя и работает в режиме компенсированного объемного заряда, но из-за отсутствия электрического поля не обеспечивает двойной фокусировки. сатор 4, корректирующи ческии кондетушки 5.Собственноций, Перваядиальное маг касепаратор состоитекция - азнмутатоитное полеи, =н,", - ",трех имее ек- ра де Л(Ц а цилинд середине Вторая меет проднапряже ической зазора.секция -ольное од альное эл нность магиповерхности тного=Я поляятой межуток - ттное пол оле напря овнои пр родное ма трическое ра остьЕ Предложенное устройство может работать с пучками практически любой плотности и обладает двойной фокусировкой, что позволяет увеличить его разрешающую способность.Сущность изобретения заключается в том, что магнитная система выполнена в виде системы катушек с аксиально-симметричным ферромагнитным сердечником профилированной формы, в полости которого размещены обкладки цилиндрического конденсатора,На чертеже показано предложенное устройство, осевое сечение.Устройство содержитнитный сердечник 2, со где Е - напряженность на поверхности г=Я. Третья секция - деази гнитное полелектрического пол утатор - имеет и ма=Нз Р 5 где Н - напряженностьз 1цилиндрической поверхнополя создаются с помощи акспально - симметричнсердечника. Элсктрическо магнитного п ти г=Я. Ма ю системы к ого ферромаг е поле созд оля на нитные атушек нитного ается с изолятор 1, ферромагленоиды 3, цплиндри418206 Таким образом, в деазимутаторе вращательный момент, приобретенный в азимутаторе, компенсируется и ионы выходят из сепаратора без азимутальной скорости, но разделенные по 5 массам, При такой структуре полей сепараторобеспечивает фокусировку ионного пучка, имеющего расхождение в радиальном направлении. Кроме того, в сепараторе отсутствует хроматическая аберрация, связанная с на чальным разбросом угловых скоростей ов ионов, выходящих из источника.Существенной особенностью устройства является его транзитивность: оно работает как с компенсированнЬми, так и с некомпенсиро ванными пучками. Это связано с тем, что поля Е и Н ортогональны, т. е .выполняется условие эквипотенциальности силовых линий магнитного поля, и при работе с компенсированным пучком не происходит поляризации пучка, т. е, поле Е не изменяется. ееР= еЕ+ - оН,. 25 Устройство для сепарации по массам трубчатых ионных пучков, содержащее магнитную систему и электростатический цилиндрический конденсатор, от л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения работы с компенсированным 35 и некомпенсированным объемными зарядамии увеличения разрешающей способности, магнитная система выполнена в виде системы катушек с аксиально-симметричным ферромагнитным сердечником профилированной формы, 40 в полости которого размещены обкладки цилиндрического конденсатора. Составитель Ю. Сухар Текред 3. Тараненко орректор Л. Денисова едактор Т, Орловская Подписи Заказ 568/9 Изд,293 ЦНИИПИ Государственного коми по делам изобретен Москва, Ж, РаушТираж 679ета Совета Минисий и открытийкап наб., д. 4/5 в СС пр. Сапунова Типографии помощью цилиндрического конденсатора, к обкладкам которого приложена разность потенциалов 1 г.Работает устройство следующим образом.Ионы массой та и т,+Лйт (т, - некоторая основная масса, соответствующая 1=0; Лйт - отклонение остальных масс ионов от основной; 1=1, 2) инжектируются из кольцевого источника ионов в азимутатор на радиус г=В Проходя через азимуматор, ионы независимо от начальной скорости, приобретают азимутальную скорость где тр - магнитный поток азимутатора в угле 1 стер, В рабочий промежуток ионы попадают с аэимутальной скоростью, зависящей от массы ионов, Поля в рабочем промежутке подбираются таким образом, чтобы для ионов мастакасыцентростремительная сила уравЯновешивалась силой Лоренца В этом случае ионы массы та будут двигаться в основном промежутке по цилиндрической поверхности радиуса г=Р. Для ионов, масса которых отлична от та, условие равновесия не выполняется, и они смещаются в зависимости от массы на другие радиусы, что способствует разделению ионов по массам,Поле деазимутатора направлен противоположно полю азимутатора, а абсолютные величины магнитных потоков в них одинаковы. Предмет изобретения