Способ получения отрицательных ионов водорода

ОПИСАН И Ещ 818365ИЗОБР ЕТЕ Н И Я Союз Советских Социалистических Республик,1 27/02 опием заявкирисое Государствеииыи комитет 23) Приор,итетам изобретеиий Опубликовано 23.02.82. Бюллетень М 7Дата опубликования описания 23.02.82 открытЛУЧЕНИЯ ПУЧКА ИОНОВ ВОДОРОД 2 требую ного во номично димыи социиждают нов с ссоциа- атома тожет быть осутак и элект онДиссествлеым уда молекулте мичес ется в роцессов екул".ми взаима 1 м ат ). том, что взаимоде водорода действие мом; е+ Как б альных ся сущес хвата эл В экс ществ ного стинкэксперимен- рактеризуетсечением заосу ляр 30 плаСпособ относится к плазменной технике,в частности источников отрицательныхионов, и может быть использовано в физических исследованиях и плазменной технологии.Известны способы получения отрицательных ионов водорода, включающие ионизацию водорода в газовом разряде и взаимодействие положительных ионов с мишенью из материала с низкой работой выхода. По другим вариантам этого способа вразряд вводят вещество с низкой энергиейионизации, например, цезий 1).Недостатками известных способов является загрязнение устройств, в которых реализуются эти способы, цезием, что нежелательно в ряде применений.Ближайшим техническим решением является способ получения отрицательныхионов водорода в плазме газового разряда,включающий ввод водорода в плазму вблизи границы, через которую осуществляютизвлечение ионов электрическим полем 121.В плазменном источнике, реализующемизвестный способ, ионы образуются при диссоциативных столкновениях электронов смолекулами; е+ Н Н- + Н илн е -Р Н-.Н- + Н+ + е, либо в результате диссоциативной рекомбинации молекулярного ионаводорода: е+ Н -+ Н + Н-,Эти процессы т высокой концентрации молекуляр дорода, вследствиечего газовая эко сть при ионизациинизкая.5 Целью изобретения является повышениекоэффициента ионизации.Эта цель достигается тем, что ввов плазму водород предварительно дисруют, а образующиеся атомы возбу 10 воздействием фотонов или электроэнергией, превышающей энергию диции, но меньшей энергии ионизацииводорода,оциацияна как р ки, Рром.ство изобретения заключавместо указанных выше пйствия электронов с молв разряде осуществляютэлектронов с возбужденньН возб Н зозбыло показано в рядеработ, этот процесс хатвенно более высокимектрона.периментах диссоциация водородалялась введением в поток молекуводорода, подводимого в разряди-диссоциатора при температур818365 Составитель В. ОбуховРедактор С. Титова Техред А. Камышникова Корректоры: Н. федорова н Т, Трушкина Подписное Изд.114 Тираж 758 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Заказ 1286 Загорская типография Упрполиграфиздата Мособлисполкома 2400 оС, т. е. термически, Возбуждение же образующихся атомов осуществлялось электронным ударом, для чего на указанную пластинку подавался отрицательный относительно плазмы потенциал на уровне 8 - 11 В, т. е. ниже потенциала ионизации водорода, Указанные процессы могут быть осуществлены также и другими известными средствами, например воздействием фотонов с энергией, превышающей энергию диссоциации и меньшей энергии ионизации атома водорода,Анализ и измерение токов отрицательных ионов производились с помощью массоспектрографа с одинарной фокусировкой, Отрицательные ионы Н; наблюдались при энергии электронов меньшей, чем потенциал ионизации водорода (8 - 11 В), и только при накаленной поверхности диссоциатора. Положительных ионов как при накаленной, так и при холодной поверхности диссоцигто. ра, при этом обнаружено не было.Экспериментально процесс получения возбужденных отрицательных ионов исследован для водорода, В случае, если окажется, что сечение захвата электрона возбуждаемым атомом велико, способ может быть использован для получения отрицательных ионов других атомов.Изобретение позволяет снизить концентрацию молекулярного водорода в зоне образования отрицательных ионов и повышает газовую экономичность источников,реализующих данный способ. формула из о бретсния51, Способ получения пучка отрицательныхионов водорода в плазме газового разряда,включающий ввод водорода в плазму вблизиэкстрагирующего отверстия, через котороеосуществляют извлечение ионов электрическим полем, отличающийся тем, что,с целью повышения газовой экономичности,вводимый в плазму водород предварительно диссоциируют, а образующиеся атомь,5 возбуждают воздействием фотонов илиэлектронов с энергией, превышающей энергию диссоциации, но меньшей энергии ионн.зации атома водорода,2. Способ по п. 1, отлич ающийся тем, что диссоциацию водорода осуществляют термически. Источниии информации,принятые во внимание при экспертизе