Способ получения атомарного пучка водорода

СО(ОЗ СОВЕТСНИХСООИАЛИСТИЧЕСНИ ХРЕСПУБЛИН Щ) (И) 4 А Н О 5 Н 3/ОО ГОСУДАРСТВЕННЫЙПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ ИПРИ ГКНТ СССР МИТЕТ ТНРЫТИЯМАНИЕ ИЗОБРЕТЕ озда 1. ендерович,Сдобновд пучка водорода, упярного водоро бъемный высоко 8) р. Физика и техпучкон ионов.1987, с.284, обный источнк с ненном резондто 1 е в атомов вс(ор - 122. в котором возатем через реэоскают электронаметра. В опиведены матемагивыбора энергия ов, Способ исприменять раз ж 11 ыми и легкс)(57)тельсобдм И АТО 1 ИРНГ ПОСОБ ПОЛУЧБВОДОГОЛАзобретение отй технике, в мбинационными ляет упростить носится к ускоричдстности к сочка водорода. ил Изобретение относ(лучения атомарных ся к нет О(1 М 1 ЖЕ Т КОВ Е(ть и льзовдно яризован со 1 дднии источе к нных з:)ек нных пучков. Целью изобретен е способа получе(гу чводоро Сущнос пос нснястся Т 1(Д С ХЕМ ГО ПОКД 1 Д д по ройс примере р ь( ус ение котор а че тво содержитР дидметрс)м троенный нд й СВЧ - рз92 мм 1( Д (Ч на приме 0 мм, ндсерез отве 1:1111(56) Заика Н.И. и дника поляризованных1(иев: Наукова думкаИэрАи, БроЛи. УдСВЧ-разрядом в удлидля получения пучкода. ПНИ, 1979 с.12 получения атомарных пучков,(ожет быть использовано ния источ.(1(ков поляризованных ионных и электронных пучков. елью изобретения является упрощение способа получения атомарного Ллл этого поток молек дд пропускают через о чдстотньп"1 резонатор, бужддют СВЧ-разряд. 3 натор вдоль оси пропу ный пучок большего ди сднии изобретения при ческе в(рджения длятока пучка электрон к)(ючдет необходимость рялные колбы с их сло рдзрушдемыми днтиреко(окрь(тиями, что позв (олучение атомарного В резонатор с помощью волновода 4 вв дят СВЧ-мощность, под действием кото рой в водороде возникает СВЧ-разряд Вдоль оси резонатора через отверстивводят электронный пучок 6. Под пествием электронов плазмы СВЧ-разрялд и электронного пучка 6 происхо,ц(т диссоциация молекул водорода, (1 брдзовдвишся в результате пучок дтомов водорода 7 выводится иэ реэо(дтдрд через отверстие 8 в вакуум(й О 6 ЪЕм 9.(;ущество преллагаемого способа сст 11 т в пропускании пучка электровл,)л 1 оси выводимого из резонатодучкд атомов водорода, Электрон)1 ы 1; пучок производит дополнительную(5) число молекул водорода вединице объема резонатора,М 25соответственно скорость,м/с, и энергия, Дж, электронов плазмы СВЧ-разряда;сечение, м, диссоциациимолекул водорода под действием электрона с энергиейГшало электронов в плазмеСВЧ-разряда с энергией впределах отдо Я + дЯ,35определяемое распределением Иаксвелла где и о) сВ ) т- ,-Я е с, ( кТ)(2)40 дИ 45 50 Формула изобретения диссоциацию молекул водорода, образовавшихся в результате рекомбинации и попавших в область резонатора, из которой выводится атомарный пучок. Для того, чтобы дополнительный электронный пучок компенсировал рекомбинационные потери атомов водорода в резонаторе, число актов диссоциации молекул водорода под действием этого пучка должно быть больше, чем под действием электронов плазмы СВЧ-разряда. Найдем требования к параметрам пучка, обеспечивающим выполнение этого условия.Число актов диссоциации в единицу времени под действием электронов иэ плазмы СВЧ-разряда равно где Ы - полное число электроновн плазме СВЧ-разряда;- постоянная Больцмана,Лж 1Т - абсолютная температураэлектронов плазмы СВЧ-разряда.Подставляя (2) в (1) и вьражая Ч через , получим:= - " - " - Я(Й) ед 4 п ИедГ (71 Т) ва"п где ш - масса электрона, кг; Й, - порог диссоциации,Дж,Число актов диссоциации в единиау.цу времени в впод действиемЖ дополнительного электронного пучка с током 1, А, и энергией электронов,1 ж, превышающей порог диссоциацйи, равно аряд электрона, Клф1 - длина пути электронного пучка в резонаторе (длина резонатора), м,Для того, чтобы электронный пучокпроизводил больше актов диссоциации,чем электроны СВЧ-разряда, должно выполняться условие Подставляя (3) и (4) в (5), полуЕ(6) При осуществлении данного способа диаметр дополнительного электронного пучка должен превышать диаметр выводимого из резонатора атомного пучка.Данный способ обладает существенными преимуществами по сравнению с известными. Благодаря использованию дополнительного электронного пучка происходит компенсация рекомбинационных потерь атомов водорода в резонаторе в области выводимого атомарного пучка, отсутствует необходимость применять разрядные колбы с их сложными и легко разрушаемыми антирекомбинационными покрытиями, что позволяет упростить получение атомарного пучка водорода. Способ получения атомарного пучка водорода путем диссоциации молекул водорода, заключающийся в пропусканий потока молекулярного водорода через объемный резонатор, в котором возбуждают сверхвысокочастотный разяд, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с1688468 И - число электронов в плазмесверхвысокочастотного разряда;е - заряд электрона, Кл;1 - длина резонатора, м;щ - масса электрона, кг;1: - постоянная Вольцмана, Да К, Т, Я - абсолютная температура,град. К, и энергия, Дк, электронов плазмы сверхвысокочастотного разряда соответственно; 10 й Ект1 Г (Е )(Т 3 ст) РЕ),15 Р)где Г " текущее значение энергии,ДзЯ - энергия, соответствующаяпорогу диссоциации молекулводорода; СЮ юощиаЭи Составитель Е.ГромовРедактор Т.Лоакарева Техред А.Кравчук Корре.Ревская Подписноебретениям и открытиям при аушская наб., д, 4/5 зводственно-издательский комбинат "Патент", г. Укгор Гагарина, 1 целью упрощения способа, через резонатор вдоль оси выводимого атомарного пучка водорода пропускают электронный пучок, диаметр которого превыщает диаметр выводимого атомарного пучка водорода, при этом энергия электронов Ед, Да и ток 1,А, удовлетворяют следующим выразениям:Я, Е,Заказ 3720 ТирюйНИИПИ Государственного комитета по113035, Иосква, Ж-З- сечение диссоциации молекул водорода при энергии соответственно Я иЯ .