Источник ионов

Союз Советских Социалистических Республик,75 (21) 2199301/2 с присоединением зая Государственный комитет Совета тйинистрав СССР оо делам изобретений и открытий, Авторы нзобретени 71) Заявите 1 ь ИСТОЧНИК ИОНО носи точникрующей форми ровао излу- превразму, иг:роваоляр емых 10 озво льсные пуч и ионов 5 Изобретение от тся к ускорительноитехнике, а "именно к источникам и изованных ионов,Известные источники поляризованныхионов используют метод поляризации агомного пучка с последующей его ионизацией 111.Основным недостатком источников, реализующих этот принцип, является низкаяинтенсивность пучка поляризованных ионов,а также значительная сложность как самого принципа получения и формированияполяризованного ионного пучка, так и сложность конструкции и эксплуатации источника.Известны устройства для поляризацииядер 121, состоящие иэ СВЧ резонатора,криостата и магнита. Мишень из твердоговещества, содержащего электроны с неспаренными спинами, охлаждается до темпераогуры порядка 1 К, помещается в сильноемагнитное поле и подвергается воздействиюСВЧ поля, вызывающего энергетическиепереходы,Известен также источник ионов, плающий получать импу к большой интенсивности 31. Этот ис состоит из лазера, системы, фокуси лазерный луч, мишени и системы ния пучка ионов. Импульс лазерног чения, сфокусированный на мишени ет часть вещества мишени в пл ны которои используются для формтния ионного пучка. Поляризация в пучках ионов, получа в укаэанных устройствах, равна нулю,Цель изобретения - получение поттяризации пучков ионов повышенной интенсивности,Это достигается за счет введения в источник ионов устройства для поляризации ядер и расположения в нем мишени.На чертеже приведен один из вариантов выполнения данного источника ионов.Источник ионов состоит из поляризуемой мишени 1, помещенной в устройство 2, создающее и поддерживающее в веществе мишени поляризацию ядер, линзы 3, генератора излучения (например лазера ) 4 и системы 5 формирования ионного гока,Работа ионного источника осуществляется следующим образом., Ужг Ври облучении мишени 1, помещенной в устройство 2, создающее и поддерживв- юаее в веществе мишени поляризацию ядер импульсом сфокусированного соот етствующей оптикой 3 излучения лазера 4 достаточной мощности, образуется плазма с первоначальной плотностью порядка плот.ности твердой мишени с температурой (10 ) К, Этот сгусток расширяется в вакуум и часть ионов, пройдя устройство 5 для формирования ионного импульса, попадает в ускоряюшую систему 6.Дпя успешного получения поляризационных ионов необходимо, чтобы время пребывания ионов в плотной плазме было существенно меньше, чем время протонной спинновой релаксации. Время приготовления-8плазмы 10 сек, время разлета сгуста с4 о -4 Т =(10 ) К до плотности10 от перво-е начальной составляет также 10 сек, Скорость релаксации определяется сверхтонким взаимодействием протонов со свободными электронами, При учете только контактного взаимодействия можно получить следующую зависимость времени релаксации от плотности н температуры плазмы:ва т(г1 Эв те ъ"е "е (кт )"л пейегде е и г, - гиромагнитные отношения электрона и протона соответственно; тп - масса. электрона;е3 - потенциал ионизация водорода;-Ьполучаем Г = 10 сек. Таким образом в рабочих диапазонах параметров плазмы время прогонной спин- новой релаксации на несколько порядков превышает время существования плотной плазмы.Использование поляризованной мишени в качестве материала для получения плазмы в лазерном источнике . ионов позволя ет получать пучки ионов с поляризацией в пучке, близкой к 100% и с интенсивноЦстыр порядка 10, частиц в импульсе. Формула изобретения1 б Источник ионов, содержащий генераторизлучения, например лазер, систему фокусировки излучения, мишень и систему формирования ионного пучка, о т л и ч а ю -20 щ и й с я тем, что, с целью получения поляризованного пучка ионов повышенной интенсивности, источник содержит устройстводля поляризации,- ядер, в котором расположена мишень,25 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1 Плис Ю, А., Сороко Л, М, Современное состояние физики и. техники полученияпучков поляризованных частиц, УФН; 107,ЭО вып. 2, 1972, с, 281.2. Джеффрис К, Динамическая поляризация ядер, М"Мир", 19563. Ананьин О. ББыковский Ю, АЗЬДегтяренко Н. НКозырев Ю, П., Сильнов С, М., Шарков,Б, Ю, Получение ядеруглерода и алюминия в лазерном источнике многоразрядных ионов, Письма вЖЭТФ, 16, 1972, с. 543. НИИПИ Заказ 1725/163ираж 976 Подписное