Импульсный источник отрицательных ионов

 

Изобретение относится к технике получения ионных пучков. Целью изобретения является снижение удельных энергозатрат на получение ионов. Источник электронов 1 и ускоряющий электрод 2 имеют форму цилиндров. Пучок электронов фокусируется на ось 0 и тормозится в поле отражательного электрода 3. Извлечение ионов осуществляется через сетчатый электрод 7. Ускоряющий электрод имеет прозрачность не менее 0,62. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ социАлистических

РЕСПУБЛИК (51) 4 Н О) J 27/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬОИЯМ

ПРИ П)НТ СССР

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (2)) 44)6)41/24-25 (22) 01,02,88 (46) 23,10.89. Бюл. 11- 39 (72) Н,Н.Саппа и О.А.Лаврентьев

{53) 621.385(088.8) (56) Холмс А, и др. Получение электронов и ионов Н в источнике с мультипольным магнитным полем.

Приборы для научных исследований, л 9, 1985, с.10-16.

Ориент С. и др. Новый источник пучков отрицательных ионов . — Приборы для научных исследований, N 1, 1985, с.78-81.

„„90„„1517075 А1

2 (54) ИМПУЛЬСНЫЙ ИСТОЧНИК ОТРИЦАТЕЛЬНЫХ ИОНОВ (57) Изобретение относится к технике получения ионных пучков . Целью изобретения является снижение удельных энергозатрат на получение ионов. Источник электронов ) и ускоряющий электрод 2 имеют форму цилиндров . Пучок электронов фокусируется на ось 0 и тормозится в поле отражательного электрода 3. Извлечение ионов осуществляется через сетчатый электрод 7.

Ускоряющий электрод имеет прозрачность не менее 0,62. 1 ил .

1517075

Изобретение относится к технике получения ионных пучков и может быть использовано при разработке источников отрицательттыи ионов.

Цель изобретения — снижение удельных энергозатрат на получение ионов.

На чертеже изображен источник. ионов, разрез

Исто тттиl ионов содержит сист у ! формирования электронного пучка образованну1о источнитсом 1 электронов, ускоряюцим электродом 2 и отражательным электродом 3. Нагрев источника 1 электронов Осуществляется прямым накалом от источника 4 электропитатптя, а ускорение электронов - от источтппса 5 импульсного напряжения. 1< отражательному электроду 3 подключен источник 6 HMIIvJIbcH01 0 и лпряжения ° Zp

Вытягивающие сетчатые электроды 7 и 8 подкл1очены к источнику 9 также импульснОГО напряхенllя, Источгпlк 1 электр 01 0 в и "iclc Op:IIDùIIÉ электр Од ? выполнены в ттиде пнттттндрическнх 2S сегментов с общей осью О н экп дистантнс расположены относптсльно друг друга. Симметр11» ln им и соосно установлен сп.топт1011 отражателт.н1 и электрод 3, Сопло инт1-.1,торт1 работего т1аза (не НО1 азано) (ансьтlеттo вд0111 Jell 0

Исто «пик ионов работает спгду т,11 1 образом.

После достнжеп те вакуума вк lla=li;o! нагрев нстстн111 .11 1 электронов О; ис"точника 4 электропитания. Иа ускоряю+ щий электрод импульсно псдают положительный потснцизл 100-250 д относительно нстотника 1 элет:тронов. Одповременно Ila Отражате11ьный элект- 40 род 3 подают импулт сно отрпцателтпый. потенциал, piëHIIé по абсолютной тзе1111чине потенцналу на электроде 2„ Змиттируе:тые исто птик011 1 электрапов электроны ускоряются в область между электродамн 2 и 3. Благодаря цилиндрической форме электрода 2 траектории электронов пересекают Ось О устройства, тормозятся в поле электро" да 3, отражаютстт и, про>„ .,л сквозь 50 электрод 2 прозрачностью Е, вновь ускоряются в поле электрода 2.

Величина циркулирующего в рабочей областп тока электронов 1 „связ, «а

С TOIIOÌ э:111TÒITpуеМЬ .и ИСТОЧН1!1 Ом 55 электротточ I p соотношением I

Т вЂ” —, и становится больше I

Р 1 1 е при E )i 0,62.

Одновременно с импульсной подачей потенциалов на электроды 2 и 3 инжектором производят протекание струи рабочего газа вдоль оси устройства О.

Скорость электронов в ее окрестности близка к О, следовательно здесь происходят процессы прилипания или диссоцнативного прилипания электронов с нулевой или очень малой энергией к молекуттам и атомам рабочего газа— образуются отрицательные ионы.

После окончания операции инжекции электронов и образования отрицатель11ых ионов (ee длительность может быть порядка нескольких микросекунд) электроды 2 и 3 з-:земляются, на сетчатыи электрод 7 подают от ис очника 9 напряжения ттоложительный относительно электрола 8 потенциал. Между вытягивающими элек -родами 7 и 8. создает" я электрическое поле, ускоряющее Отрнцателт ные ионы, образованные в окрестности осп О, в направлении электрода 7 I выходу из источника ионов„

: з;С1 етение позволяет за счет

",Jl .личеlll. я электронного ToKa цирку пирующего в разряде, повысить выход

oip п(ательных ионов при тех же эпергозатратах, что приводит к снижению уд, льных энергозатрат на получеliT;О отрицательных ионов.

Формула изобретения

Импульсный источник отрицательных ! попов, содержащий систему формирования эл=ктронного пучка, включающую источт.ик электронов,ускоряюший и итра:,.тельный электроды, инжектор рабс"его газа с соплом и сетчатые пытят.тватоцие электроды, о т л и— ча1вцийся тем,что,сцелью снижения удельных энергозатрат на т Ол; чение попов, источник электронов и ускорттюций электрод выполнены в . иди эт;видистантных проволочных

cеток цилиндрической формы, отражательный электрод также цилиндричест.ой формы расположен симметрично усКорт11щЕМу ЭЛ КтрОду, а СОПЛО ИНжЕК10ра направлено вдоль общей оси ускор11юцего и отражательного элект,»Одов, при этом ускоряющий электрод имее прозрачнс ть не менее 0,62.