УСКОРИТЕЛЬ ПЛАЗМЫ Советский патент 1995 года по МПК H01J27/14 H01J27/16 H05H1/24 

Изобретение относится к плазменным ускорителям и может быть использовано при разработке устройств для получения плазменных потоков в различных областях техники.

Цель изобретения - повышение ресурса и снижение примесей в потоке плазмы.

Сущность изобретения поясняется чертежом.

Ускоритель содержит газоразрядную камеру 1, образованную цилиндрическим анодом 2, имеющим на выходе форму сопла Лаваля. На оси анода расположен катод 3. Ускоритель снабжен магнитной системой, например, в виде соленоида 4, формирующего расходящееся к выходу анода магнитное поле (силовые линии 5), а также системой подачи рабочего газа. Источник 6 электропитания подключен к аноду 2 и катоду 3. СВЧ-генератор подключен к аноду и катоду, при этом размеры анода таковы, что разрядная камера 1 представляет собой четвертьволновый резонатор с катодом 3 в качестве центрального электрода.

Ускоритель работает следующим образом.

Поток газа поступает в разрядную камеру 1 и ионизируется в пучности электрического поля, формируемого в камере при подводе СВЧ мощности. На электроны воздействуют одновременно постоянными электрическим и магнитным полями, а также СВЧ полем резонатора.

Наличие переменного СВЧ электрического поля в области разряда газа не изменяет направления силы Лоренца вдоль оси ускорителя плазмы, так как направление вращения заряженных частиц (электронов и ионов) в постоянном магнитном поле определяется только направлением вектора напряженности магнитного поля, а не направлением вектора напряженности электрического поля в плоскости, перпендикулярной вектору напряженности магнитного поля.

В результате остается тем же, что и в известных магнитоплазмодинамических ускорителях. Однако ионизирующее воздействие СВЧ мощности позволяет повысить эффективность ионизации при холодном катоде, что приводит к повышению ресурса и снижение примесей в потоке плазмы, обусловленные разрушением катода.

УСКОРИТЕЛЬ ПЛАЗМЫ, содержащий разрядную камеру, образованную цилиндрическим анодом, имеющим на выходе форму сопла Лаваля, установленный внутри анода катод, систему формирования расходящегося магнитного поля и подачи рабочего газа, а также источник ускоряющего напряжения, отличающийся тем, что, с целью повышения ресурса и снижения примесей в потоке плазмы, в ускоритель введен СВЧ-генератор, подключенный к аноду и катоду, а размеры анода выбраны так, что разрядная камера представляет собой четвертьволновый коаксиальный резонатор с катодом в качестве центрального электрода.