Устройство для формирования интенсивных ионных пучков

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 09) 01) 05 Н 5 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЦТИ ОБРЕТЕНИ ЬСТВУ( 56) Бенерорд А. Транспортировка пучков заряженных частиц, М., Атомиздат, 1969, с. 170.Авторское свидетельство СССР В 294545, кл. Н О 1 г 3(об, 17,О 4.73; ,( 54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ИНТЕНСИВНЫХ ИОННЫХ ПУЧКОВ, содержа" щее электростатическую кольцевую электродную систему с ускоряющей и( ( ОПИСАН И ,АВТОРСКОМУ эквипотенциальной областями и электромагнитную систему, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повыщения плотности ионного пучка при ма"лой расходимостиэлектромагнитнаясистема выполнена в виде прямолинейного проводника, рабочая часть которого расположена в эквипотенциальной области электростатической кольцевой электродной системы, выполненной с наклоном к оси проводника, причем последний подключен к источникупитания, полярность которого направлена навстречу полярности электростатической кольцевой электроднойсистемы.бб 32 ВНИИПИ Заказ 8128/2 Тираж 793 Подписное Филиал ППП "Патент", г,Уж, ород, ул.Проектная, 4 Изобретение относится к ускорительной технике и может быть использовано при разработке ионных инжекторов с высокой плотностью в малойрасходимостью ионного пучка, 5Известно устройство для формирования интенсивных ионных пучков,содержащее ускоряющую систему и электромагнитную систему коаксиальноготипа.10По центральному проводнику путемподключения к источнику питания пропускается постоянный ток, направле-.ние которого совпадает с направлением тока ускоренных частиц, причем 15последним при входе в электромагнитную систему сообщается азимутальный вращательный момент.В результате на всем протяженииэлектромагнитной системы формируется устойчивый вращающийся пучоктрубчатой формы. Недостатком известного устройства является большая расхбдимость пучка на выходе из устройства. 25Ближайшим техйическим решением кизобретению является устройство дляфор 1 щрования интенсивных ионных пучков, содержащее электростатическуюкольцевую электродную систему с уско" 30ряющей и эквипотенциальной областямии электромагнитную систему.Электромагнитная система выполненав виде аксиально-симметричной магнитной линзы, которая осуществляет формирование пучка, ускоренного в электрической системе.Недостатком известного устройстваявляется недостаточная плотность ионного пучка при заданной расходимости, 40что обусловлено расходимостью ионного пучка, формируемого в . электростатической системе.Целью изобретения является повышение плотности ионного пучка прималой расходимости.Цель достигается тем, что электромагнитная система выполнена ввиде прямолинейного проводника,рабочая часть которого расположенав эквипотенциальной области электрической кольцевой электродной системы, выполненной с наклоном к оси 54 2проводника, причем последний подклю" чен к источнику питания, полярность которого направлена навстречу полярности электростатической кольцевой электродной системы.Изобретение поясняется чертежом.Устройство содержит наклоненную к оси кольцевую электродную, систе- му 1, создающую расходящийся пучок ионов 2, отбираемых с поверхности плазмы источника ионов 3, типа анти пробкотрон", прямолинейный проводник 4, изолированный от источника ионов изолятором 5, который расположен вдоль оси устройства и на некотором расстоянии от источника имеет радиально отходящие токоотводы б. Устройство работает следующим образом.Электродная система отбирает ионыот кольцевой щели и создает расходящийся относительно щели ионный поток,наклоненный к оси, Поступивший в экви"потенциальную область поток движется далее, подвергаясь действию толькоазимутального магнитного ноля, создаваемого постоянным током, протекающим по упомянутому проводнику, причем в таком направлении, что ионыотклоняются от оси. Благодаря ионизации газа в заэлектродной областибыстрыми ионами, ионный поток движется нейтрализованным, При определенном соотношении энергии ионов, первоначального наклона ионного потокак оси, расходимости потока относительно щели Ы тока проводника и егодлины ионный поток выходит за пределы устройства в виде пучка, параллельного оси, и имеет диаметр, значительно меньший диаметра кольцевойщели источника ионов.Оптимальные значения угла наклона М, электростатической кольцевойэлектродной системы к оси устройствалежат в диапазоне от 10 до 20оВ результате уменьшения диаметра ионного пучка по сравнению с диаметром эмиттирующей щели на выходеиз устройства формируется ионный пучок высокой плотности с малой расходимостью,