Источник заряженных частиц

(21) 2473890/25 (22) 04.0477 (46) 07.05 92, Бюл (72) Н.Ф,Лазарев (53) 537.533(088,8 (56) Авторское сви 11 258476, кл, Н 01Агйеппе М ТаЬ пеп роуз Ыс, 1 опепрЬ из 1 сор 3.с, Вег 1 ет с каналом и д соосным канал рагмои аноде верстием акыне выт вающии элект чаюью повышения диафрагмеобращень поперец" иафрагме не ого сече",1 37/ОЗе 11 еп с 1 еузы.1 с ипс 1В, 1, 19 о СССР1970.Е 1 ессгоУЬеппс 56 я,5лич,а" ННЫХ ЧАС амеру см, анодо рстие ви канала Высокая плотность точастиц в указанном истоется увеличениемда у канала в аномы с отверстием,Однако эффективностряженных частиц из такнедостаточна в связи сщадь поперечного сечендиафрагме больше плащасечения канала в анодечего большая часть газмы, образованная у повне дает вклада в извлеток,ка заряженныхчнике достига"сти тока разря"омощью диафра г" плотно де с и получения заго источника тем, что плоя отверстия в поперечног в результат азрядной пл хности анод емый ионный Целью изобретения является повыние газовой экономичности источн Эт что на .ий выступ,площадь ается т кониче приче цель дост гме выполн нный к ано диаф обра ГССУДАРСТНЕКНЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОВ ЕТЕНИЯМ И ОЧН ЬГГИЛмПРИ ГКНТ СССР(54)(5) 1. ИСТОЧНИК ЗАР 1 н ТИЦ, содержащий разрядную располоненными в ней катодо Изобретение относится к источникам заряженных частиц и может быть исполь" зовано для получения пучков положи" тельных и отрицательных ионова так" же электронов.Известны ионные газоразрядные ис" тоцники, в которых используют принудительное сужение канала разряда с помощью диафрагмы, а отбор ионов осуществляют через отверстие в аноде.Отверстие в диафрагме используют для контрагирования плазмы, однако и известных источниках эффективного контрагирования обеспечить не удается.Ближайшим техническим решением является источник заряженных частиц, содержащий разрядную камеру с располо-женными в ней катодом, анодом с каналом и диафрагмой с отверстием, соос" ным каналу в аноде, а также вытягива" ющий электрод. щ и и с я тем газовой эконом выполнен конич ный к аноду, и ного сечения о превышает площ ния канала в а2. Источник ющийсяте афрагме распол аноде,од, о т л ичто, с целчности, наский выступицем плоцадверстия в ддь поперечноде,поп. 1, очто отвежено внутр679012 50 сперецного сецения отверстия в ди"рагме не превышает площадь поперецсго сечения канала в аноде.Обычно длина конического выступаиафрагмы такова, что отверстие в,иа рагме располонено внутри канала внсде.Сущность изобретения поясняетсяертежам, 10стоцник содернит газоразрядную к.еау 1, в которой установлены катод 2,:сницескаго выступа диаФрагмы 5,Бытягивающий электрод 7 располоненнаружи газсразрлдной камеры 1. От"ерстия в диафрагме 5 и электроде 7:сосны каналу в аноде 3Источник работает следующим об" 20 азам,При подаче рабочего газа в камеруи напряжения между катодои 2 и.ана"ам 3 в камере 1 загорается газовыйазряд. С катоднай стороны отверстияв диафрагме 5, изолированной от кагода 2 и анода 3, возникает ярко све"гящеесл плазменное образование с1 вайньм зле кт риц ес ки м слоем,Двойной электрический слой ускоря"зт и формирует струю заряженных цас"тиц, котасая входит в канал 4 в ано.е 3, В канале 4 происходйт концентри:свание тска разряда благодаря тому,чта площадь поперецнаго сечения отверстия 6 в дафрагме 5 меньше площади З 5пагеречнага сечения каналав ана"1 е 3 сОсобенна эффективна работа источника, когда длина конического выступад;афрагиь 5 такова, что отверстие 64 Ов ";афсагие 5 расположено внутри кан=ац; сй потоком заряженных частицвылета.;" их из отверстия в диаФрагме вканал в аноде, с плазмой канала в аноде сбеспеч;вает увеличение эффектив"ти отбора заряженных частиц из"с:=:,:а существенны преимуществазс" =.:-:;.я при получении пучка отригаз. е",ы канала ванаде для отбора ==-; - енн .х частиц в известных источч :-:.хзх. наряду с другими условиями, Б -;-.са" е.-.я. т=я такне и условиями поддербхадимаго давления газа в;,":.анутке между вытягивающии 4электродом 7 и анодом 3Практицески диаметр указанного канала не превы" шает 3 мм. Однако для ряда устройств в связи с условиями откачки газа тре", буется применение источников с кана" лом в аноде диаметром менее 0,5.мм, Укаэанное требование накладывает определе нье условия на размеры от" верстия 6 в диафрагме 5. При пропускании газового разряда церез малые от" верстия может возникнуть прерывистый(пульсирующий) разряд по причине от" кацного действия сужения канала раз"- ряда, Однако при длине канала отвер" стия 6 в диаФрагме 5 не более радиу" са указанного отверстия можно без особых трудностей пропускать разряд с силой тока 1 А через отверстие диа" метром 0,5 мм. При необходимости пропускания газового разряда через от" верстия менее 0,5 мм длину канала от" верстил Ь следует делать ка к можноменьше, например 0, 05 ми. В любом случае длина канала отверстия 6 в диафрагме 5 долж", на быт ь минимально возманной, поскол ь ку с увеличениемдлины каналаотверстия 6 увеличиваются энергетические потери. из-за взаимодействия цастиц со стенка" ми канала отверстия 6.Эффективность получения положитель" ньх и отрицательных ионов, а также электронов значительно выше, цем при использовании известных, источников за" ряженных частиц. При силе тока разряда 0,13 А и напряжении на разряде 100 В, при дав" лении газа (водород) в источнике 0,5 тор и вытягивающем напряжении 9,8 кВ общий отбираемый ток положи" тельных ионов 50 мкА. Наиболее ин- тенсивная линия в масс"спектре соот"+ветствует ионам Н, при этом распределение по интенсивностям различных масс-спектральных линий в процентах+ от интенсивности Н составляет Н 1 " 181, Н+ - 40 и Н 1 "633. При этом общее количества отбираемых электро нов было более 0,01 А. Использование предлагаемого источ" ника заряженных частиц в связи сконцентрированием разряда в небольшом объеме канала отверстия 4 в аноде3 без применения дополнитсльных маг" нитного и электрических полей позволяет сократить энергозатраты на полуце" ние заряженных частиц из источника,679012 СоставительТехред М,Морген Л. Пилипенкойвйеа ввьваееюейЬ орре Е. Гиринскаяюв веевт33 Тиражосударственного комитета по113035, Москва, Ж. Редактвписное ЗаказВНИИНИ ям при эобретения Раущскаяоткрыт д. 4 оизводстве ательский комбинат Патент"г.ухгород, ул. Гагарина,10