Источник ионов

(о 1) Дополнительное к акт. свид-ву -л. Заявлено 19,07.73 (Я) 1946120/2 01 7 3/О присоединением заявки3) Приоритет Государственный ноннтет Совете Инннстрое СССР оо делам нзооретеннй н открытей(46) 2) Авторы изобретени кий и А,С. Зах.А. Ники ал Ворошиловграинститута 4) ИСТОЧНИК ИОНО фективность извлечения ионов в этих источниках.Для повышения эффективности 1 звлечення ионов промежуточный электрод вь 1 п :не 1 ввиде соосных ярма с отверстием, представ 1 ляюшего собой один из полюсов магнитной системы и цилиндрического стержня, явля,ющегося вторым полюсом магитвой систе мы и введенного в отверст; е на гл Зину,:иную ширине шек между ярмом и стержнем, а анод выполнен в виде кольча и установлен внутри магнитопровода против щел 11 ;между полюсамл магнитной системы,На чертеже изображен предложенный ис точник ионов.Разрядная ка ера источника содержит Изобретение относится к устройствам для получения интенсивных пучков ионов, которые могут быть использованы для различных технологических операций в высоком вакууме (нанесение пленок, легирование, пассивирование, размерная обработка и т.д.) и в ускорительной технике. Для получения интен,сивных пучков ионов обычно используют ду;говой разряд, контрагированный о;верстием в промежуточном электроде, Двойкой элект е ростатический слой, образующийся с катсдной сторонь. служения разряда, приводит к 1 возникновению противогюложно направленнь:х 1 потоков электронов и конов.1ЭИзвестны источники ионов, работающие 15 :на основе разряда, контрагированного в скро - шенных полях, и содержащие термокатод, со;осные анод, промежуточный, эмиссионный и ,ускороший электроды, магнитную систем с магнитопроводом броневого типа. 2 ОНедостатком их является то, что еьа.- лый в сторону катода дв;:йнор электроста.к;ческий слой, прив дяший к расфокусированию инов, и малое 11 априкен 1;е на двойном слое не позволяют существенно увеличивать эф- М м терм о като вой провод ный элект; исте.мы с ;с контраг 1 4 из п"ма ,дает в кон ,маги .тное изол 1 торь 1 нод зг(71) Заявитель Рубежанскиф ого машиностроительного д 1 в виде кольца из вольфрамо;- оки, ферромагнитный промежуточрод в форме полюсов магнитнойостояший из ярма 2, стержня 3 руюшей щелью между ними, и а гни" кого металла, Катушка 8 со трагпруюшей ц 1 ели радиальное попе, Источник содержит также 6 и диск 7 из немагнитного материала, эмиссионный 8 и ускоряющий 9электроды. Рабочий гаэ а камеру напускаетс через отверстие в стержне 3. С катодпой стороны контрагнруюшей шелк соосно сней крепится эмиссионный электрод 8, который имеет потенциал одного из выводовкатода. Через отверстие в электроде 8 спомошъю ускоряюшегс электрода 9 произво-дится извлечение ионов, Промежуточныйэлектрод подключается к аноду через ограничительное сопротивление. При подаче напряжения накала на термокатод 1 и напряжения разряда между термо-. катодом 1 и анодом 4 на промежуточный электрод зажигается вспомогательный разряд, который вследствие ограничения тока в цепи промежуточного электрода перебрасывается через контрагируюшую ще.ь в этом электроде на анод 4. После зажигания конт- рагироианного. разряда с квтоднойстороны щели возникает двойной электростатический слой в форме незаконченно о тороида, Погру- жение стержня 3 в ярмо 2 на оптимальную глубину, равную примерно ширине щели, позволяет использовать ту часть поверхности торопца, которая обеспечивает максимальный выход ионов, ускоренных в двойном слое, через отверстие в эмиссионном электроде. При включении катушка 5 в контрагнрующей щели появляется перпендикулярное электрическому полю разряда радиальное магнитное поле, которое в десятки раэ увеличивает нап-, ряжение на двойномслое и длийу пути электронов,в контрагируюшей щели что способствуетинтенсивной ионизация газа в неносредственйМ близости от выходного отверстия в эмио-сионном электроде 8, росчу направленной 1скорости ионов и на порядок увеличиваетток ионов, проникающих из разрядной камеры в вакуум. Ускорение ионов в вакууме мо-;жет производиться либо непосредственно заотверстием, что позволяет поаучать трубча-тый пучок яонов, либо нри отборе ионов с; Щр и щ аразрядной камеры в расааренюе эмиссионного электрода, ак показано,на фиг. 1,когда формируется сшюаной нучок.6 чормула изобре генииИсточник ионов, работающий на основе разряда, контрагированного в скрещениьк полях, содержащий термокатод, соосные анод, 26 промежуточный, эмиссионный и ускоряющий электроды, магнитную систему с магнитопроводом броневого тива, о т л и ч а юш и й с я тем, что, с иелью повышения эффективности изыеченин ионов, промежуточный электрод выполнен в виде сякннк Ъ й ярма с отверстием, представляющего собой, один из нолзооов магнитной системы, и интЩ Р, й 4 т полюсом магнитной системы и введеняопэ в отверстие на глубину, равную ширине щели 36 между ярмом и стержнем, а анод выполнен в аиде кольна и установлен внутри магиитс провода против щели между иолюсамя маг 4 ниткой системы.461709 Составитель В. Ким Техред И, Ковач ЕорректорИ окщф Редактор Т. Шагова Заказ 4062/347 Тираж 963йщещсков ЦНИИПИ Государствеиного комитета Совета Щщиистуювпо делам изобретений и открытий113038 Москва Ж, Раушскаи изб. д. /6Фавгм ППй Патент г. Ужгород, Проектааа.4