Дуоплазматрон с изменяемой границей плазмы в экспандере

.,р) 50999щ ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИяК АВТОРСКОМУ СВЙДЕТЕДЬСТВУ Союз Советских Социалистических РеслубликДополнительно вт 2) Заявлено 08,07.74 (21) 2042927/26-25 51) М.Кл, Н 05 Н 1/00 ки М рисоединением з сударстееннын комитет 23) Приорит Совета Министров ССС ло делам изобретений 3) Опубликовано Бюллетень М 23) Дата опубликования описания 25.10.77, Кленов и В арионов 71) Заявител ДУОПЛАЗМАТРОН С ИЗМЕНЯЕМОЙ ГРАНИЦЕЙ ПЛАЗМЫ В ЭКСПАНДЕРЕавления плазмен- корректирующего Изобретение относится к ускорительноитехнике, в частности к разработке ионных источников, а также к области создания ионныхдвигателей.,Известен ионный источник типа дуоплазматрон, содержащий термокатод, промежуточный электрод, анод, экспандер, вытягивающийэлектрод, основной соленоид и корректирующий соленоид для изменения формы и положения границы плазмы в вкспандере.Однако известное устройство для управления плазменной границей невозможно использовать для экспандеров любых размеров. Присредних размерах экспандера диаметром порядка одного или нескольких сантиметров известное устройство действует вполне эффективно. При увеличении размеров экспандерадо диаметра порядка десяти. сантиметров ибольше габариты и вес узла, состоящего изэкспандера и корректирующего соленоида,значительно возрастают, что ограничивает егоприменение.С другой стороны, при уменьшении размеров экспандера до нескольких миллиметров,что необходимо для получения пучков с малым эмиттансом, возникают конструктивныетрудности, изготовления соленоида столь малых размеров. Более того, экспандер такихразмеров обычно совмещают с отверстием ваноде. В этом случае практическая реализация указанного метода упрной границей с помощьюсоленоида нецелесообразна.Цель изобретения - уменьшение веса, габаритов, а также обеспечение возможности использования дуоплазматрона при любых размерах экспандера.Эта цель достигается тем, что дуоплазматрон содержит управляющий электрод, кото,рый расположен соосно внутри вытягивающего электрода.На чертеже показано предлагаемое устройство.Промежуточный электрод 1 изготавливается из ферромапнетита и имеет форму цилиндра, переходящего затем в конус. Внутри промежуточного электрода 1 расположен вольфрамовый термокатод 2. Снаружи цилиндрической части промежуточного электрода расположен основной соленоид 3, Рядом с промежуточным электродом на расстоянии порядка ди аметра отверстия, сделанного в его конической части, расположен апод 4, изготавливаемый из меди, На аноде закреплен экспандер 5, отношение длины которого к его диаметру равно или больше единицы. На расстоянии порядка диаметра экспандера от его края расположен вытягивающий электрод 6, изготавливаемый из ферромагнетита, который имеет форму усеченного конуса. Внутри вытягиваю509,199 оставитель Н, Воронин Техред Н. Сметанина Корректор В. дактор Г. Яковлева ан Заказ 534/1428 ЦНИТираж, 1014Совета Министроткрытийнаб., д, 4/5 ПодписноССР Изд.79 И Государственного комитета по делам изобретений Москва, Ж, РаушскаяТип. Харьк. фил. пред. Патент щего электрода расположен управляющий электрод 7, имеющий форму цилиндра, переходящего затем в конус. Диаметр отверстия в управляющем электроде одного порядка величины с диаметром экспандера.,Все элементы 5 конструкции расположены соосно друг другу.Перед началом работы устройства устанавливают следующие потенциалы на электроды по отношению к термокатоду 2: на аноде 4 - положительный потенциал порядка 120 в, на 10 ,промежуточном электроде 1 - положительный потенциал порядка 30 в. При этих потенциалах между термокатодом 2 и промежуточным электродом 1 возникает дуговой разряд, который затем переходит на анод 4. В области от верстий в промежуточном электроде 1 и аноде 4 образуется плазма с высокой электронной температурой и большой плотностью заряжен. ных частиц, Этому способствует сужение промежуточного электрода 1, а также неоднород О ное магнитное поле, создаваемое основным соленоидом 3, Проникая в экспандер Б, плазма приобретает развитую поверхность, с которой происходит отбор нонов с помощью вытягивающего электрода б. На вытягивающий электрод б подается отрицательный потенциал порядка 60 кв. Внутри экспандера б создаеткя при этом электрическое паолесоответствующее этому потенциалу, Плазма в экспандере б занимает такое положение, при котором ее граница устанавливается вдоль той эквипотенциали, потенциал которой равен потенциалу плазмы, При этом необходимо, чтобы в каждой точке этой линии выполнялось одновременно условие равенства нулю напряженности электрического поля. Подавая на управляющий электрод 7 требуемые значения потенциала, получаем соответствующие распределения электрического ноля в экспандере б. При этом граница плазмы приобретает все время новую форму и положение, зависящие от зна. чения потенциала на управляющем электроде 7. Формула изобретения Дуоплаз матрон с изменяемой границей плазмы в экспандере, содержащий термокатод, промежуточный электрод, соленоид, анод, экспандер и,вытягивающий электрон, о т л ич а ю щ и йся тем, что, с целью уменьшения веса и габаритов, а также возможности использования при любых размерах экспандера, он содержит управляющий электрод, размещенный соосно внутри вытягивающего электрода.