Ионная пушка

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик 61 4;,Р К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 210480 (21) 2916009/18-25 1) М. КЛ,Н 01 Я ,27/02 с присоед"нением заявки Ио(23) Приоритет Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(088,8) Дата опубликования описания 30.07.82 Б.М. Быстрицкий и В,Г. Т ач 4 юЮВЯЯЦр.ттН, .е:д.(72) Авторы изобретения т),ри Томском Научно-исследовательский инст политехническом институ 71) Заявител НАЯ ПУШКй 4 Изобретение относится к ускорительной технике н применяется,например, для накачки лазеров.Известна ионная пушка, используемая для накачки лазера, которая имеет систему для создания ведущего магнитного поля и отражательный тет. род, содержащий пленочный анод н ци линдрический катод, торец которого параллелен плоскости анода (13.Однако полезная используемая часть генерируемого ионного пучка очень невелика, так как на определенном расстоянии с противополож - ной от катода стороны анода по ходу движения пучка устанавливается лазерная кювета, апертура которой имеет форму узкой цели, Кроме того, пушка имеет малый ресурс работы иэ-за пленочного анода.Известна также ионная пушка, которая имеет счстему для создания ве" дущего магнитного поля - соленоид и отражательный триод, содержащий катод, выполненный в виде диска с (ножевым) выступом, и анод из твердого диэлектрика с отверстием, форма котороГо имеет вид цели и повторяет форму и расположение выступа на катоде, Применение твердого диэлектрика в качестве материала анодаповышает ресурс работы пушки 2.При использовании сформированно го в пушке ленточного пучка для накачки лазера его доля, попадающаяв апертуру лазерной кюветы, увеличивается. Однако расхождение пучка изэа кулоновских сил расталкиванияпри его движении в кювете остается,что существенно ограничивает максимальное значение этой доли.Цель изобретения - увеличениеплотности ленточного ионного пучка.Эта цель достигается тем, что вионной пушке, содержащей корпусс расположенными в нем соленоидоми отражательным триодом, состоящимиэ катода и анода со щелевым отверстием, в заанодной области отражательного триода параллельно медиальной плоскости пучка и симметрично относительно нее расположены дверешетки, каждая иэ которых выполнена в виде параллельных друг другу 25 и оси пушки проводников, соединенных параллельно и подключенных кположительному полюсу дополнительного источника тока ближними к анодуКонцами, а противоположными - к ка-, 30 году. Протекающий по проводникамсвоего движения и ленточный ионныйпучок сжимается по толщине.Устройство работает при одинако- .вом режиме питания отражательноготриода и различных начальных напряжениях конденсаторной батареи, являющейся источником тока решеток.Для измерений ионного тока применяют цилиндр Фарадея ( ЦФ), измери- тельный. электрод которого имеет фор- О му прямоугольника размером 30 х 120 мм2и располагается на расстоянии 55 ммот края решеток так, что его большая/ось компланарна с анодной щелью.При отсутствии поперечного магнит ного поля решеток (Ч =О) коэффициентиспользования пучка= 0,42/2=20,а при ч =4 кВ:э /3=1,6/2=80.Таким образом, применение фокусирующей системы позволяет увеличитьКПД использования более чем в трираза и довести его до 80. Формула изобретения решетки ток создает в заанодной области магнитное поле, направление которого перпендикулярно направлению движения ленточного ионного пучка. Действие этого магнитного поля на ионный пучок Г=д(ЧфВ) приводит к искривлению траекторий движения ионов к средней плоскости пучка так, что ленточный ионный пучок сжимаетоя по толщине.На фиг.1 показана ионная пушка, на фиг.2 - зависимость амплитуды ионного тока от величины напряжения на батарее, питающей решетки.Пушка содержит корпус 1, в котором размещены соленоид 2, отражательный триод, содержащий катод 3 и анод 4 со щелевым отверстием, токопроводящие решетки 5, дополнительный источник тока б и виртуальный катод 7.Устройство работает следующим образом.При подаче положительного высоковольтного импульса на анод 4 с одновременной подачей импульса25 тока на соленоид 2 по внутренней стороне отверстия в аноде происходит пробой, в связи с чем образуется поверхностный слой плазмы, распространяющейся внутрь отверстия. В резуль тате образуется плазменный анод, Эмитируемые с катода электроны многократно проходят сквозь плазменный анод, совершая колебания между катодом 3 и виртуальным катодом 7. Вытягиваемые электрическим полем иэ плазмы ионы образуют ленточный ионный пучок (форма его соответствует форме катода и щели в аноде), распространяющийся в виртуальному катоду и попадающий в пространство между корпусом 1 и.токопроводящими решетками 5, по которым одновременно с подачей высоковольтного импульса на анод пропускается ток от дополнительного источника тока б, Ток, протекающий 45 по решеткам, создает магнитное пале, направление которого перпендикулярно направлению движения ленточного ионного пучка. Под действием этого поля ионы искривляют траектории 50 Ионная пушка, содержащая корпусс расположенными в нем соленоидоми отражательным триодом, состоящийиз катода и анода со щелевым отверстием, о т л и ч а ю щ а я с я тем,что, с целью увеличения плотностиленточного ионного пучка, в заанодной области отражательного триодапараллельно медиальной плоскостипучка и симметрично относительно неерасположены две решетки, каждая изкоторых выполнена в виде параллельныхдруг другу и оси пушки проводников,соединенных параллельно и подключенных к положительному полюсу дополнительно введенного источника тока ближними к аноду концами, а противоположными концами - к его отрицательномуполюсу.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Со 1 деп 1. ЕЗеп 1.6. ей а 1.,1 пСепзе ргойоп -Ьеав-рцврей Аг-Й1 азег.- Арр 11 ей РЬуз 1 са 1 пейгегз,11 3978, Ч, 33, М 2, 143.2. Авторское свидетельство СССРР 2860032, кл, Н 05 Н 5/00,28,12.1974 (прототип).947929 ав Составитель И. Персиаяцеве Л. Пекарь КорректорВ, Бут едактор А. Огар Техред . е1 П сное одпиР л. Прилнал ППП Патент , г. Ужгород У каз 5663/76 Тираж 76 ВНИИПИ государственного по делам изобретений 113035, Москва,.Ж, Рауш