Устройство для электрического торможения пучка заряженных частиц

 

Е. А. Абрамян и А. H. Шарапа (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО Д31Я ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОРМОЖЕНИЯ . ПУЧКА ЗАРЯЖЕННЫХ ЧАСТИЦ

Изобретение относится к эпекгроннооптическим системам, в которых производится электрическое горможение интенсивных элекгронного и ионного пучков.

Известны усгройсгва дпя торможения, электронных пучков, содержащие колпек.— гор, имеющий вид полого .цилиндра или сферической поверхносги с расположенной вблизи сеткой.

Коллектор в виде попого цилиндра даег возможносгь осуществить эффекгивное запирание вторичных электронов, но торможение с его помощью интенсивного элекгронного пучка до малых энергий (м.0,1 % ог полной энергии) невозможно. В консгрукциях коллектора с сегкой можно загормозигь пучок до сколь угодно малой энергии, но грудно устранить вторичные электроны, выпегаюшие из системы горможения навсгречу основному пучку б

Цепь изобретения - уменьшение погерь заряженных частиц при горможенив.

Эго достигается тем, чго в предпагаемом устройстве элементы тормозящего электрода имеют заостренную форму.

Устройство содержиг гри эцекгрода: между первыми двумя элекгродами чаогицы гормозягся, между вторым и грегьим создаегся небольшое ускоряющее поле для ликвидации вторичных часгиц,возникающих при попадании потока частиц на последний (грегий) эпекгрод, Средний (вгорой) электрод сосгоиг из многих игл (осгрий) или пластин (аезвий), обращенных острой сгороной навстречу элекгронам. Третий электрод можег быть выполнен сплошным. На второй эЬекгрод подают нулевой потенциал, на третий— . положительный погенциал 100-1000 В.

На фиг. 1 схематически изображено устройство для электрического горможе @ ния электронов, на фиг. 2 — сечение среднего эпекгрода; на фиг. 3 - гормозяший элекгрод, выпопненный в виде набора игл, на иг. 4 -гормозяший электрод, набранный из заостренных ппасгин и инвергарной ячейки элекгрода.

3 7602 7

Замедляющая разность потенциалов действует между электродами 1 и 2 и, как правило, равна или близка к энергии потока 3 ускоренных частиц (paccMhrpIIвается монохроматический поток частиц) .

Между электродами 2 и 4 приложено небольшое ускоряющее электрическое поле, которое одновременно является тормозящим дпя вторичных частиц, того же знака, рождающихся на электроде 4 (рассма1 ривается случай, когда осн овным потоком являются электроны, вторичные частицы — также электроны). Подавляющая часть электронов попадает на электрод 4, вторичные электроны с этого электрода останавливаются благодаря действию соответствующей разности потенциалов, между wleKr» родами 2 и 4.

Некоторая часть первичного потока отражается or сетки электрода 2. Эти отраженные электроны летят в направле»20 нии, встречном к основному потоку, и набирают энергию, соответствующую напряжению между электродами 1 и 2, т.е. практически имеют ту же энергию, что и поток до начала торможения (такие

25 частицы можно навывать вторичными, так как точно определить их происхождение невозможно: есть ли это. разверну-. тые на 180о вблизи электродов 2 элекг30 роны основного пучка или вылетевшие из электрода 2 электроны вторичной эмиссии).

Количество вторичных частиц соответствует прозрачности сетки, и отношение тока обратных электронов к току основного пучка тем меньше, чем вьппе ïðoç35 рачность сетки. Поэтому желательно было бы диаметр элемента электрода 2 выбрать наименьшим. Возможно изпотов»ление электрода 2 иэ проволоки диаметр ром 30-50 мкм. Попытка уменьшить

4О этот размер вызывает значительные тех, нологические трудности. Изменение формы элементов тормозящего электрода йа заостренную (фиг. 2) также служит определению тока вторичных часrHII. Траектории

5 пучка заряженных частиц вблизи элемента 6 тормозяшегр электрода (сеткн) показаны соответствующими стрелками.

В этом случае характерным размером, определяющим ток вторичных частиц, является размер элемента у вершины острия.

Легко осуществим размер у вершины 23 мкм, при этом у основания острия можно иметь 80-100 мкм (раэмеры лезвия для безопасной бритвы).

Если тормозящий электрод выполнен в виде набора игл 7 (фиг. 3), то эпекгрод выполняют в виде пластины 8 с огверстиями 9, через которые проходят .острия игл.

Если тормозящий электрод (фиг. 4) набран из заостренных пластин 10, то инвентарной ячейкой электрода может быть (фиг. 4, а) квадрат, или заостренные пластины могут быть натянуты па.раллельно одна другой в одном направлении (иг. 4, б). Значительное уменьшение мощности вторичного.пучка в предлагаемом устройстве позволяет сущест венно уменьшить потери заряженных частиц и увеличить КПД системы.

Ф ормула из обре гения

Устройство для электрического торможения пучка заряженных частиц, состоящее иэ трех электродов, о т л и ч а ю»щ е е с я тем, что, с целью умейьшения потерь заряженных частиц,. средний элект» род выполнен в виде набора заостренных элементов, например стерней или лезвий, обращенных остриями в сторону тормозного пучка.

376027

111111Il ll ll ll

С ос та ви тель П. Д ом нин

Редактор Т. Колодцева Техред А. Богдан Корректор В. Сердюк

Заказ 4289/49 Тираж 960 П одпи сн ое

LlHHHlIH Государственного комитета Совета Министров СССР. ло делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, ° Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Устройство для электрического торможения пучка заряженных частиц Устройство для электрического торможения пучка заряженных частиц Устройство для электрического торможения пучка заряженных частиц Устройство для электрического торможения пучка заряженных частиц Устройство для электрического торможения пучка заряженных частиц 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к плазменным технологиям нанесения пленочных покрытий и предназначено для очистки плазменного потока дуговых испарителей от микрокапельной фракции

Изобретение относится к плазменным технологиям нанесения пленочных покрытий и предназначено для очистки плазменного потока дуговых ускорителей от микрокапельной фракции

Изобретение относится к плазменным технологиям нанесения пленочных покрытий и предназначено для очистки плазменного потока дуговых испарителей от микрокапельной фракции

Изобретение относится к плазменным технологиям нанесения пленочных покрытий и предназначено для очистки плазменного потока дуговых испарителей от микрокапельной фракции

Изобретение относится к плазменным технологиям нанесения пленочных покрытий и предназначено для очистки плазменного потока дуговых ускорителей от микрокапельной фракции. Вакуумно-дуговой генератор с жалюзийной системой фильтрации плазмы от микрочастиц содержит охлаждаемый катод 1 в виде усеченного конуса, поджигающий электрод 3, установленный на конической поверхности катода 1, цилиндрический охлаждаемый анод 4, установленный коаксиально с катодом 1, источник питания 5 вакуумной дуги, включенный между катодом 1 и анодом 4, источник питания 6 поджигающего электрода 3, подключенный отрицательным выходом к катоду 1, осесимметричную жалюзийную систему вставленных друг в друга конических электродов 7, электрически соединенных между собой последовательно и встречно и подключенных к источнику тока 9 и к положительному выводу источника напряжения 8, вторым выводом подключенного к аноду дугового испарителя, над анодом, до жалюзийной системы и после нее установлена, по меньшей мере, одна электромагнитная катушка 10, 11, 12 и перед жалюзийной системой электродов, соосно с ней, установлен дополнительный охлаждаемый анод 13. В центре катода 1 выполнено отверстие в виде встречного, по отношению к внешней поверхности катода, усеченного конуса, а электроды 7 жалюзийной системы выполнены в форме конической многовитковой винтовой линии. В центральной части катода, в плоскости малого диаметра усеченного конуса, установлен диск 2 из тугоплавкого материала. Жалюзийная система выполнена двухэлектродной. Электроды 7 жалюзийной системы и дополнительный анод 13 выполнены так, чтобы не было прямой видимости рабочей поверхности катода, включая его конические поверхности, из любой точки пространства, расположенного за жалюзийной системой. Электроды 7 выполнены с зазорами между соседними витками конической винтовой линии и разной длины. Технический результат - увеличение эффективности прохождения плазмы через жалюзийную систему электродов и ионного тока на выходе. 5 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к плазменным технологиям нанесения пленочных покрытий и может быть использовано в электронной, инструментальной, оптической, машиностроительной и других отраслях промышленности. Устройство содержит жалюзийную систему, выполненную в виде набора электродов, перекрывающих апертуру испарителя. Электроды электрически соединены между собой последовательно и встречно и подключены к источнику тока и к положительному выводу источника напряжения, вторым выводом подключенного к аноду дугового испарителя. Каждый электрод выполнен из двух прилегающих друг к другу элементов, которые подключены к источнику тока таким образом, чтобы по ним протекал ток в противоположных направлениях. Технический результат - повышение производительности за счет увеличения общего потока плазмы на выходе плазменного фильтра. 2 ил.

Устройство для электрического торможения пучка заряженных частиц

Наверх