Устройство для изучения ионатомной перезарядки

(1 698070 ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 61) Дополнительное к авт, свил-ву (22) Заявлено 27.03.78 (21) 2595882/18-2 с присоединением заявки М 5 )М. Кд. Н 0133/Гесударственнье кс СССР в делам яэобрвте к фткрытий(72) Автор изобретения Е. Д. До Заявит Объединенный институт ядерных исследований(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ ИОН-АТОМН ПЕРЕЗАРЯДКИ оянис, что устанавлимагнитного анализаперезарядной каметора, расположенного посры 121.Недостатком укаэаннося отностельно большое в о устройства явл мя одного изме которое оп агнитного п ектор ионоврезарядки за. для вывода на к ся в результате я анализато всех получивш рядностей. Это довать сечени перезарядки высо они могут быть п озаряднь онов, так олучены в нике лишь при сый сигнал на вом ионном источ электроннолуч импульсной ег выходе длится работе, когда иовсего несколько д есятков микзкои частоте осекунд при торения (- Цель изоб носит ельноГц) эарядностеи времени изм казани затор зарядно измерения вр содержит ени прол Изобретение относится к атомной физике и может быть применено для изучения процессов перезарядки многозарядных ионов на газовой мишени5Известно устройство для изучения ион.атомной перезарядки, содержащее ионный источник, электромагнитный анализатор, перезарядную камеру, квадрупольную линзу, второй электромагнитный анализатор и детектор ионов, В результате последовательного прохождения ионного пучка через два анализатора и перезарядную камеру исследуется изменение зарядового состояния ионов в перезарядной камере 11.Наиболее близко предлагаемому устройство для изучения ион-атомной перезарядки, содержа., щее электроюголучевой ионный источник, пере- зарядную камеру и анализатор зарядностей ионов. Ионный источник, работающий в непрерывном режиме, производит пучок многозарядных ионов, который анализируется электромагнитным анализатором зарядностей так, что выделяется пучок ионов одной зарядности. Этот пучок направляется в перезарядную камеру с некоторым дав. пением рабочего газа, В камере часть ионов из. меняет свое зарядовое сос вается с помощью электро ния (порядка нескольких сек ределяется скоростью изменен недостаток не позволяет иссл етения - расширение диапазон следуемых ионов и сокращени цель достигается тем, что анал тей ионов выполнен по схеме69807 ЦНИИПИ Заказ 656819 Тираж 923 Подписное Филиал ППП "Патент", г. Ужтород, ул. Проектная, 4 электрически изолированнгле пролетные трубы,установленные до и после перезарядной камеры,причем в начале первой трубы, у выхода из источника, и в конце ее, перед перезарядкой камерой, установлены модуляторы ионного пучка5например конденсаторного типа, подключенныек регулитору временного интервала между срабатыванием модуляторов, и в устройство вве.ден блок синхронизации запуска ионного источника и первого из модуляторов. ОНа чертеже изображена схема предлагаемогоустройства для изучения ион-атомной перезарядки,Устройство состоит из электроннолучевогоионного источника 1, пролетных труб 2 и 3, 15изоляторов 4, перезарядной камеры 5, модуляторов ионного пучка 6 и 7, устройства синхронизации 8 и схемы задержки 9.Устройство работает следующим образом.Импульс ионного тока смеси ионов различцых зарядностей из иоцного источника 1 посту.пает в первую пролетную трубу 2, Синхроннос максимумом ионного тока срабатывает первыймодулятор 6, который вырезает из ионного им.пульса пакет ионов, Этот пакет при движении 25в пролетной трубе разделяется ца ряд пакетов,соответствующих различным эарядностям, В тотмомент, когда пакет ионов исследуемой зарядности подлетает ко второму модулятору 7, спомощью схемы задержки 9 вызывается срабаты. ЗОвацие этого модулятора. При этом лишь пакетионов исследуемой зарядности проходит в лерезарядную камеру. В камере часть ионов изменяет свою зарядность на большую или меньшую.Однако все они движутся с одинаковыми ско- З 5ростями и их разделение по времени пролетаневозможно в эквипотенциальном пространстве.Чтобы произвести разделение ионного .пакета напакеты с различными зарядцостями, при движе.нии в пролетной трубе 3 ца нее подается потенциал, отличный от потенциала перез;.Рядностикамеры, При этом, если разность потенциаловкамеры и трубы 3 будет тормозящей для ионов,0 4в конец пролетной трубы первым придет пакет ионов низшей эарядцости, если ускоряющей, то первым прицет пакет ионов наивысшей зарядносги.Таким образом, процесс одного измерения эффекта перезарядки осуществляется в течение нескольких микросекунд, что дает возможность выполнить измерение в течение длительности одного ионного импульса электроннолучевого ионного источника, работающего в импульсном режиме. При таком режиме его работы получаются существенно более высокоэарядные ионы вплоть до ядер аргона (Аг), ионы Хе и др. В результате существенно расширяется диапазон зарядностей исследуемых ионов и сокращается время измерений. Формула изобретения Устройство для изучения ион-атомной перезарядки, содержащее электроннолучевой ионный источник, перезарядную камеру и анализа.тор зарядностей ионов, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью расширения диапазона зарядностей исследуемых ионов и сокращения време-ни измерений, анализатор зарядностей ионов выполнен по схеме измерения времени пролета исодержит две электрически изолированные пролетные трубы, установленные до и после перезарядной камеры, причем в начале первой трубы, у выхода из источника, и в конце ее, передперезарядной камерой, установлены модуляторыионного пучка (например конденсаторного типа), подключенные к регулятору временного ин.тервала между срабатыванием модуляторов, ив устройство введен блок синхронизации запускаионного источника и первого из модуляторов.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Ч. птегпатопа Соп 1 егепсе оп йеРоузсь о 1 Еестгопс апс Атопнс Созопв.еопцгас "МапКа", 1967, р, 416.2. Т. РЬуз В. Атопз Моес, РЬуз., Чо.8,И 2, 1975, р, 230 (прототип).