Ускоритель прямого действия

(д 4 Н 05 Н 5/00 САНИЕ ИЗОБРЕТЕ Н АВТОРСКОМ,Ф ДЕТЕЛЬСТВ иГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Научно-исследовательский интут ядерной,физики при Томском плитехническом институте(5 б) Сивченко О.Я,Формирование мных ионных пучков сеточными элекдами, Труды 11 Всесоюзного совещпо ускорителям заряженных частицМ., "Наука", 1972, т.1, с. 128.Авторское свидетельство СССРВ 63822), кл. Н 05 Н 5/02, 1977.(54)(57) 1.УСКОРИТЕЛЬ ПРЯМОГО ДЕЙСТВИЯ, содержащий генератор высоко- вольтных импульсов, противостоящие анод и проволочный катод, подключенный к дополнительному источнику тока, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения эффективности транспортировки ионного пучка, катод выполнен типа "меандр".2,Ускоритель прямого действия по п,1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что за сеточным электродом, со стороны, противоположной эмиттеру ускоряемых частиц, укреплена заземленная проводящая сетка, прозрачная как для ионов, так и для магнитного поля.ОПредлагаемое изобретение относится к ускорительной технике и может быть использовано для получения пучков ионов н наносекундном диапазоне.Известен ускоритель прямого действия, содержащий подключенные к ис-, точнику питания два электрода, один из которых выполнен н виде металлической сетки, В этом ускорителе за счет формирования с помощью сетки электрического поля плоской конфигурации но всем промежутке между электродами осуществляется ускорение и формирование интенсивного пучка заряженных частиц-ионов.1Это устройство характеризуется низкой электрической прочностью межэлектродного промежутка, что является существенным недостатком ускорителя. Наиболее близким техническим решением является ускоритель прямого 25действия, который содержит генераторвысоковольтных импульсов, анод ипроволочный катод.В этом ускорителеповышена электрическая прочностьмежэлектродного промежутка благодаря ЗОтому, что катод выполнен н виде параллельно расположенных нитей, которые параллельно подключены к дополнительному источнику тока, Ток, протекающий по нитям, создает вокруг нихи в пространстве А - К магнитное по"ле. При этом магнитные силовые линиивблизи катода и анода проходят параллельно йх поверхностям, те. обтекают проводники, не пересекая их. Та- Оким образом, электроны эмиттируемыес катода, под действием магнитногополя в анод-катодном зазоре возвращаются на катод, что обеспечивает магнитную изоляцию зазора и повьнцаетэлектрическую прочность промежутка,Ионы же, вытягиваемые электрическимполем А-К зазора из плазмы образованной при поверхностном пробое нааноде, проходя через сетку и выводятся для дальнейшего использования,Недостатком этого устройстна является низкая эффективность транспортировки ионного пучка к месту его использования, происходящая вследствиедефокусировки, вызванной движениемпучка поперек силовых линий магнитного поля, а также недостаточной токовой нейтрализации пучка,Целью предлагаемого изобретенияявляется увеличение эффективноститранспортировки ионного пучка.Эта цель достигается тем, что вускорителе прямого действия, содержащем генератор высоковольтных импульсов, противостоящие анод и проволочный катод, подключенный к дополнительному источнику тока, катод выполнен типа "меандр", при этом засеточным электродом со стороны, противоположной эмиттеру ускоряемых частиц, укреплена заземленная проводящая сетка, прозрачная как для ионов,так и для магнитного поля,Устройство и его принцип действияпоясняются следующим текстом и чертежом, На чертеже обозначено: генератор 1 высоковольтных импульсов, корпус 2, в котором размещены противостоящие анод 3, соединенный с потенциальным электродом генератора высоко",вольтных импульсов,и катод 4, выполненный из металлической сетки в видемеандра" и подключенный к дополнительному источнику 5 тока, заземленная проводящая сетка 6, прозрачнаякак для ионов, так и для магнитногополя, выводной патрубок 7. Крестамии точками показаны направления тока,протекающего по нитям.Устройство работает следующим образом.Включается дополнительный источник5 тока и по катоду 4, выполненномуиз металлической сетки в виде "меандра", потечет ток. Этот ток создаетв пространстве между анодом 3 и катодом 4 изолирующее магнитное поле.Причем, поскольку в соседних нитяхкатода ток будет течь н разных направлениях, то между нитями в направлении, перпендикулярном катодубудет происходить усиление магнитного поля. При достижении определеннойвеличины изолирующего магнитного поля, на анод 3 от генераторанысоконольтных импульсой поступает импульсположительной полярности. По поверхности диэлектрика на аноде 3 происходит электрический пробой с образованием плазмы источника ионов. Под действием приложенного напряжения изанодной плазмы будут вытягиватьсяионы и двигаться по направлению ккатоду 4, Электроны, эмиттируемыепри этом с катода 4 под действиеммагнитного поля, будут возвращаться1068017 Техред М.Дидык моор ктор П Патай Редактор Н.Сильнягина Тираж 832ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5 Заказ 3387 Подписное Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 на него, чем обеспечивается магнитнаяизоляция, Проходя между нитями катода 4, ионный пучок будет двигатьсявдоль силовых линий магнитного поля,т.е. не будет испытывать отклонений,Сетка 6, укрепленная за катодом 4,необходима как источник электронов,или ионов для токовой нейтрализацииионного пучка. Таким образом, пучок 10ионов проходит сквозь катод 4, сетку6 и, токонейтрализованный, вдоль силовых линий магнитного поля выводится через патрубок 7 для дальнейшего использованияПредлагаемое устройство, благодаря воэможности осуществить токовую нейтрализацию сильноточного ионного пучка, позволит повысить эффективность его транспортировки.Осуществление токовой нейтрализации пучка важно во всех областях применения сильноточных пучков: обжатия мишеней для УТС, накачки лазеров, имплантации материалов и т.д.