Устройство для импульсной подачи газа

(22) Заявлено 27.03.73 (21) 1897975/26-25 Н 0 Ц 3/0 присоединением заявки Государственный иомитеСовета Министров СССРпо делам изобретенийи открытий(088.8) юллетен ата опубликования описания 12.11.7 72) Авторы изобретени М. П. Иван единенный институт ядерных исследовании(71) Заявитель НОЙ ПОДАЧИ ГАЗА(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИМП Изобретение относится к ионным источникам и может найти применение в тех областях техники, где требуется осуществлять модуляцию потока газа.Известен дуговой источник многозарядных ионов для циклотрона, Благодаря применению подогревного катода и осцилляции электронов этот источник является самым эффективным из используемых на ускорителях. При этом режим работы циклотрона и источника импульсный.Однако рабочее вещество в такой источник подается в виде постоянного потока газа. В промежутках между импульсами разряда газ свободно вытекает из источника. Происходят потери газа, имеющего часто высокую стоимость, ухудшается вакуум в ускорительной камере, в результате чего снижается интенсивность пучка ускоренных ионов из-за рассеяния и перезарядки на газе в камере циклотрона,Цель изобретения - осуществление модуляции потока газа в камере ионного источника так, чтобы газ подавался только в период развития разряда в камере источника.По условиям работы необходимо подавать импульсы потока газа длительностью порядка миллисекунд и частотой подачи до 200 гц. Устройство для подачи импульсов газа должно быть закреплено на разрядной камере исС, Пасюк и Р. И, ИванниковЙ Д 1 5точника для обеспечения минимальной длительности фронтов импульсов потока газа и соответственно работать в сильном магнитном поле (более 10 кэ) в центре камеры цикло трона. Кроме того, габариты устройства должны быть достаточно малы, чтобы можно было поместить его вместе с источником ионов в узком зазоре между дуантами циклотрона. Длительность непрерывной работы устройства дол жна быть не менее суток.Цель достигается тем, что газ в камеру источника ионов подается из вращающегося барабана с отверстиями в тот период, когда отверстие в барабане совпадает с отверстием в 1 Б камере источника. Благодаря тому, что зазор между внешним (неподвижным) барабаном и внутренним (вращающимся) очень мал, постоянная составляющая давления вытекающего газа в промежутках между совпадениями 20 отверстий также очень мала. Вследствие того,что барабан находится непосредственно на камере источника ионов, сопротивление вытекающему из барабана газу мало и импульс давления газового потока имеет хорогпие фрон ты, достаточные для обеспечения импульснойработы источника ионов.Предлагаемое устройство схематически изображено на чертеже, разрез.Источник ионов 1 соединен с неподвижным 30 барабаном (корпус) 2, щечки 3 с отверстиями434509 етени дмет и Составитель В. Кнмактор И. Орлова Техред Н, Куклина Корректор М, Лейзерман ПодписиСССР Изд, Мо 1789сударственного комитета по делам изобретенийМосква, Ж, Раушска Тираж 760 Совета Минист открытий наб., д. 4/5019/13 ЦНИИПИ пография, пр, Сапунов 34 для прохождения газа образуют вместе сцилиндром 5 из непроводящего материала подвижный барабан. Цилиндр 5 снабжен отверстием 6 для прохождения газа, через котороегаз попадает к отверстию 7 в корпусе источника ионов.Модуляция давления газа в камере ионного источника осуществляется следующим образом,Внутренний барабан вращается с заданной 10частотой при помощи электродвигателя. Черезотверстие 4 внутрь барабана может поступатьгаз из подающей трубки, однако внутрь камеры источника ионов газ может проходитьтолько тогда, когда отверстие во внутреннембарабане 6 совпадает с отверстием 7 во внешнем барабане. Благодаря тому, что зазорымежду барабанами малы по сравнению с отверстиями для впуска газа в камеру источника ионов, постоянная составляющая потокагаза, вытекающего через зазоры, очень мала,Изменяя форму выпускного отверстия внутреннего барабана, можно осуществлять требуемую модуляцию газового потока.Частота подачи импульсов газового потокав камеру источника ионов определяется скоростью вращения электродвигателя и числомотверстий для выпуска газа на внутреннем барабане и ограничена только временем релаксации газа в системе, 30Макет предлагаемого устройства испытывался на стенде ионных источников ЛЯРОИЯИ, Импульсы давления газов ксенона,аргона, неона в камере источника детектировались специальным устройством. Опыты показали, что постоянная составляющая потокагаза в камере источника очень мала, а получаемые импульсы давления газового потокапригодны для осуществления импульсной работы источника тяжелых ионов. Устройство для 40модуляции потока газа в этом источнике может быть использовано в тех областях техники, где требуется большая частота модуляциигазового потока при малой постоянной составляющей. 45 1. Устройство для импульсной подачи газа в циклотронный источник ионов, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения частоты подачи импульсов газа и ресурса, оно выполнено в виде корпуса с отверстиями для входа и выхода газа, внутри которого установлен вращающийся барабан, являющийся буферным объемом и имеющий входные отверстия, обеспечивающие непрерывное заполнение его газом, и выходные отверстия, сообщающиеся при вращении с выходным отверстием устройства на время, меньшее периода обращения барабана.2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью обеспечения возможности работы его в сильном магнитном поле, барабан выполнен из непроводящего материала.