Устройство для извлечения ионов из высокочастотного ионного источника

 

О П И С А Н И Е 345540

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Соеэ Советскик

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 26.VI.1970 (№ 1452804!26-25) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 14Х11.1972. Бюллетень ¹ 22

Дата опубликования описания 27Л 11.1972

М. Кл. Н Olj 37/04

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 537.534.2(088.8) Авторы изобретения

В. П. Якушев и В. А. Никитин 4 Есоюзндр

11лТЕп т;.0.: библиотен, цг. „

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ИОНОВ

ИЗ ВЫСОКОЧАСТОТНОГО ИОННОГО ИСТОЧНИКА

Изобретение относится к устройствам питания высокочастотных ионных источников, используемых на электростатических ускорителях заряженных частиц.

Для вытягивания ионов используются источники постоянного напряжения, в частности выпрямители, при непрерывном режиме работы источника и более сложные источники импульсов напряжения при импульсном режиме.

Величина тока ионов, извлекаемых из плазмы 10 ионного источника, при неизменных прочих условиях разряда в плазме зависит от величины вытягивающего напряжения, приложенного между вытягивающим электродом (катодом) и анодом, который находится под потен- 15 циалом плазмы ионного источника. Часть тока ионов проходит через канал в катоде и образует собственно ионный пучок, другая часть попадает на катод (катодный ток), вызывая его разогрев, износ и в конечном итоге выход 2О из строя вместе с другими элементами снстеMbI вытягивания. Существует оптимальное напряжение вытягивания, при котором катодный ток имеет наименьшую величину. Оптимальное напряжение зависит от условий разряда и 25 состояния системы вытягивания. При отклонечии от оптимального напряжения износ катода резко увеличивается.

В известных устройствах величина напряжения вытягивания устанавливается операто- 30 ром вручную. Поскольку обычно ионные источники на ускорителях находятся под высоким напряжением и для измерения параметров питания источника требуется очень сложное и дорогое оборудование телеизмерения, то часто не имеют полной информации о параметрах питания. Напряжение вытягивания не может быть поэтому установлено оптимальным.

В предложенном устройстве обеспечено автоматическое управление вытягиванием с помощью обратной связи по катодному току.

Для этого выпрямителем вытягивания управляет фазочувствительный усилитель; последовательно выпрямителю включен источник небольшого синусондального напряжения (например, обмотка трансформатора); последовательно с катодом включено измерительное сопротивление, на котором переменная составляющая катодного тока создает сигнал обратной связи, поступающий на усилитель.

Предложенное устройство показано на чертеже.

Устройство содержит высокочастотный ионный источник, включающий в себя анод 1— электрод, находящийся под потенциалом плазмы 2, и катод 8, источник 4 небольшого синусоидального напряжения; управляемый выпрямитель вытягивания 5, фазочувствительный усилитель 6, измерительное сопротивление 7, 345540

Предмет изобретения

Сос гапитель И. Петров

Текрел Т. Ускова

Корректор А. Васильева

Редактор Т. Орловская

Заказ 2292j11 Изд. № 1011 Тираж 406 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 плиту 8 ускорителя, находящуюся под ускоряющим потенциалом.

Синусоидальное напряжение приводит к появлению переменной составляющей той же частоты в катодном токе 1,, причем если напряжение вытягивания меньше оптимального, то фаза тока противоположна фазе напряжения. При большем напряжении фазы тока и напряжения совпадают, при оптимальном напряжении в катодном токе нет составляющей этой частоты.

Усилитель в зависимости от фазы катодного тока увеличивает или уменьшает напряжение вытягивания, поддерживая его оптимальным.

Устройство для извлечения ионов из высокочастотного ионного источника, состоящее из

5 вытягивающего электрода и управляемого высоковольтного выпрямителя, отличающееся тем, что, с целью уменьшения износа электродов, оно содержит цепь обратной связи с помощью фазочувствительного усилителя, вход

10 которого подключен параллельно сопротивлению в цепи вытягивающего электрода, а выход подключен к цепи управления высоковольтного выпрямителя, последовательно с которым включен низковольтный источник

15 синусоидального напряжения.