Источник ионов

ОП ИЗДАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СсветскинСоциалистическихРе. у.псу(43) Опубликован осударотеенньи комитетСовета Министров СССРпа делам иэооретенийи открытий(4 э) Дата опубликования описания 30.05,77 О, АЛаврентьев, Н. Н, Саппа и В, А, Сидорк(71) Заявит 4 ИСТОЧНИК ИОНО тонов. Н являетс известного устнем выход ионов татком точникр ойст чт чен попаданием злеенный в виде сеткиь изэбретения - уве нов на анод,ыпэ личение выход Изобретение относится к технике получения пучков заряженных частиц и может быть использовано для создания устройств инжекпии термоядерных систем,Известно устройство 1, состоящее из 5 камеры, дискового отражательного электрода, плоского катода, двух плоских анодных сеток и вытягивающего сеточного электрода. За счет ионизации газа в разрядном промежутке образуются ионы, которые затем 10 извлекаются из области разряда вытягиваюшим электродом. Недостатком известного устройства является низкая плотность выходногэ ионного тока.Прототипом изобретения является устрой ство 21, содержащее вакуумную камеру, расположенные внутри нее сеточные вытягиваюшие электрэды и цилиндрический отражательный электрод, внутри которого и соосно с ним расположены катод, состоящий из нитей, 20 направленных по образующим цилиндрической поверхности, и анод, Образованные в области ионизации ионы ускоряются сеточным вытягивающим электродом и далее направляются в установку, инжектрром которой служит ис иэнов,Это достигается тем, что анод выполненв виде четного числа проводников, направленных по эбразующим цилиндрической поверхности напротив щелей, образованных нитями катода, причем проводники подключенык источнику тока (навстречу друг другу), авытягивающие электроды установлены в торцах отражательнто электрода.На чертеже показаны продольное и поперечное сечения источника ионов.В вакуумной камере 1 внутри цилиндрического отражательнтэ злектрэда 2 и соосно с ним последовательно установлены катод3 в виде нитей, расположенных по образукщим цилиндрической поверхности, и анод 4,выполненный в виде четнтэ числа проводников, расположенных по образующим цилиндрической поверхности напротив щелей, образованных нитями катода, причем четные:.и нечетные проводники подключены навстречу друг другу к источнику тока, В торцах отражательного электрода расположены вытягиваюшие сеточные электроды 5,Источник ионов работает следующим обра зом. Когда в камере 1 устанавливается вакуум ниже 10 торр, производят напуск рабо 10 чего газа, например водорода, На анод 4 подается положительный относительно катода 3 потенциал, равный по величине напряжению, необходимому для ускорения электронов до заданной энергии. Отражательный электродИ 2 находится под потенциалом катода. На вытягивающие электроды 5 подается отрицательный относительно катода потенциал, По четным и нечетным проводникам, образующим анод, пропускают ток в противоположных направлениях, при этом вблизи анода создается мультипольное магнитное поле, зашишаюшее анод от попадания на него электронов. При нагреве катода, который может быть изго товлен из тонких вольфрамовых нитей, катод эммитирует электроны. Разностью потенциалов между катодом и анодом электроны ускоряются и попадают в область ионизации, ограниченную анодом, Отражаясь магнитным полем проводников, либо, для электронов, прошедших через магнитные шели, потенциалом катода, электроны совершают многократные колебания в области ионизации, Осциллируя в этой области, электроны ионизуют рабочий газ. Полученные оионы вы-Зь тягиваются из источника вытягивающими электродамии. Число актов ионизации, производимых электронами, а следовательно, и величина ионного потока из источника, работающего при низких давлениях рабочего газа, прямо пропорционально зависит от длительности пре. бывания электрона в области ионизации,Использование магнитной защиты, создаваемой токами, текущими по аноду, увеличивает время пребывания электронов в области ионизации, в результате чего увеличивается выход ионного тока из источника.Формула из обретенияИсточник ионов, содержащий вакуумнуюкамеру, расположенные внутри нее сеточныевытягиваюшие электроды и цилиндрическийотражательный электрод, внутри которого исоосно с ним расположены катод, состоящийиз нитей, направленных по образуюшим цилиндрической поверхности, и анод, о т л ич а ю ш и й с я тем, что, с целью увеличения выхода ионов, анод выполнен в видечетного числа проводников, направленных пообразующим цилиндрической поверхности напротив щелей, образованных нитями катода,причем проводники подключены к источникутока (навстречу друг другу), а вытягивающиеэлектроды установлены в торцах отражательного электрода.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе;1Авторское свидетельство СССРМо 341416, М,Кл. Н 01 Т 37/08, 1970,2, 2 оРатт е+ аР," У. АррР.РЪь.,Ч 43, М 4, р. 1590, 1972 (прототип).Составитель В. КраснопольскийРедактор А, Морозова Техред М, Левицкая Корректор А. ВласенкоЗаказ 650/105 Тираж 1002 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открьггий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП фПатент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4