Нейтрализатор ионов

О П И С А Н И Е п 1162 О 68ИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистических Республик 1) Дополнительное к авт, свид-ву 55578с присоединением заявки Государственный комитет 3) Приоритет3) Опубликовано 30,09.79. Бюллетень35) Дата опубликования описания 30.09.79лам нзобретении открытий Авторыизобретен Б. А, Дьячков и В. И. Зиненко(71) Заявител изики твердого тела АН СС сти 54) НЕЙТРАЛИЗАТОР ИОНО Изобретение относится к конструкции устройств для создания перезарядных мишеней для преобразования ионного пучка и может быть использовано в ядерной физике и термоядерных исследованиях, 5По основному авт. св.555786 известен нейтрализатор ионов, содержащий вакуумную камеру с отверстиями для ввода и вывода пучка, систему циркуляционной парогенерации с подогревателями и электромаг О нитными помпами и конденсатор с системой охлаждения, причем конденсатор снабжен сепаратором, выполненным в виде двух наклонных по отношению к медианной плоскости устройства пластин с отверстиями для 15 стока жидкости в конденсатор, расположенных по разные стороны от этой плоскости между соплом и конденсатором.Однако в таком устройстве наблюдается значительный уровень натеканий газа из 2 о зоны нейтрализации.Цель изобретения - снижение требуемой производительности вакуумной системы путем уменьшения натекания газа из области нейтрализации, 25Это достигается тем, что в предлагаемом устройстве внутри конденсатора установлен дополнительный конденсатор, нижние кромки стенок которого расположены выше дна конденсатора, а боковые стенки вакуумной камеры и конденсатора соединены патрубком для ввода пучка.Кроме того, в стенке конденсатора может быть выполнено окно дифференциальной откачки ниже места присоединения дополнительного конденсатора.На чертеже показан предлагаемый нейтрализатор ионов,Устройство включает вакуумную камеру 1 с окнами 2, нагреватель 3, парогенератор 4 с соплом 5 Лаваля, основной конденсатор 6 с окнами 7 для входа и выхода пучка и дополнительным окном 8 для подсоединения бустерного насоса, сепаратор 9 с основанием 10 и отверстиями 11 для стока жидкости в конденсатор, канал 12, дополнительный конденсатор 13, трубопровод 14 с обратным клапаном 15 и электромагнитным насосом 16. К стенкам основного, дополнительного конденсаторов и канала, а также к основанию сепаратора приварена (или припаяна) трубка для пропускания охлаждающей жидкости.Устройство работает следующим образом.Нейтрализатор заправляют жидкометаллическим рабочим веществом (при этом оно должно быть прогрето при помощи нагревателя 3 до температуры выше точки его плавления), которое затем при помощи620168 электромагнитного насоса 16 закачивается в парогенератор 4. В парогенсраторе жидкий металл превращается в пар, и при помощи сопла 5 Лаваля формируется сверхзвуковая струя паров металла. Эта струя попадает на сепаратор 9, который отсекает ее периферийные части, идущие под большими углами к медианной плоскости. Они конденсируются в жидкость на основании 1 О сепаратора и стенках верхней части основного конденсатора 6, а затем через отверстия 11 эта жидкость стекает на дно конденсатора 6. Центральная часть струи проходит через сепаратор в область между окнами 7, где она взаимодействует с ионным пучком и газовым потоком, а затем конденсируется на стенках дополнительного конденсатора 13, на дне конденсатора 6 и частично на стенках канала 12. Весь жидкий металл собирается на дне конденсатора 6, откуда электромагнитным насосом 16 периодически закачивается снова в парогенератор 4, В течение всего времени работы уровень жидкого металла в конденсаторе 6 должен быть ниже окна 8 и нижних кромок стенок дополнительного конденсатора 13.Ионный источник вакуумно-плотно подсоединяется к каналу 12. Испускаемый источником ионный пучок и сопутствующий ему газовый поток, попадая на струю, разделяются. Пучок проходит через струю, изменяя свой зарядовый состав, а газ увлекается струей вниз и через зазор, образованный нижними кромками стенок дополнительного конденсатора и уровнем жидкого натрия на дне основного конденсатора, выбрасывается в полость между стенками конденсаторов, откуда через окно 8 откачивается бустерным насосом, Путь газового потока в устройстве показан на чертеже пунктирными линиями.В зависимости от вида осуществляемой реакции перезарядки в качестве рабочего вещества могут использоваться щелочные металлы: литий, натрий, калий, цезий.Использование предлагаемого устройства в мощных инжекторах термоядерных установок позволит уменьшить необходимые скорости откачки в сотни раз, Благодаря этому значительно уменьшатся габариты 30 35 45 айаг. Строганова Корректор Л. Тарасо Заказ 2218/1 Изд.575 Тираж 9 НПО Поиск Государственного комитета СССР по делам113035, Москва, Ж, Раушская наб Подписноезобретений и открытий4/5. Сапунова, 2 ипографи ктор Т. Колодцева Техред вакуумной системы и всего инжектора в целом, сократится расход электроэнергии на вакуумную откачку, снизятся эксплуатационные расходы, Возможно также значитель ное упрощение конструкции инжектора,Формула изобретения 1. Нейтрализатор ионов по авт. св.1 О555786, отл и ч а ющий ся тем, что, сцелью снижения требуемой производительности вакуумной системы путем уменьшения натекания газа из области нейтрализации, внутри конденсатора установлен 15 дополнительный конденсатор, нижние кромки стенок которого расположены выше дна конденсатора, а боковые стенки вакуумной камеры и конденсатора соединены патрубком для ввода пучка.20 2, Нейтрализатор по п, 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что в стенке конденсатора выполнено окно дифференциальной откачки ниже места присоединения дополнительного конденсатора.25