Анализатор атомных частиц Советский патент 1975 года по МПК H01J39/34 

1

Изобретение может использоваться для исследования энергетического, массового и временного спектров потоков атомных частиц в тех случаях, когда измерения проводят в присутствии сильных внешних магнитных полей, например, при исследовании потоков атомных частиц иа крупных плазменных установках.

Известен прибор для исследования потока атомов, состоящий из камеры с газом для ионизации атомов, кондеисатора для анализа ионов по энергии, магнитного анализатора для анализа ионов по массе и детектора ионов. Для защиты заряженных частиц от воздействия на них внешних магнитиых полей, возникающих при работе плазменной установки, корпус прибора, в котором расположены камера для ионизации и конденсатор, а также корпус детектора ионов изготовлены из магнитного железа «Армко толщиной не менее 1 см. Вакуумная камера магнитного анализатора помещена в зазор магнита С-образной формы и по условиям работы выполнена из немагнитного материала. Прибор применяется преимущественно для исследования нотоков атомных частнц на плазменных установках.

Однако в известном анализаторе не обеспечена защита пучка ионов от воздействия на него внешних магнитных полей при прохождении через вакуумную камеру, когда рассеянные магнитные поля, возникающие при работе плазменных установок, достигают величины несколько десятков и даже сотен эрстед, что составляет заметную величину по сравнению с напряженностью анализируЕощего магнитного поля в зазоре магнита массанализатора. Цель изобретения - обеспечение sanvHTbi

пучка HOJiOB от воздействия на него внешних полей при прохождении пучка через магнитный массанализатор.

Цель достигается тем, что предлагаемой конструкции массанализатор выполнен в впде магнита панцирного типа с ненасын енным ярмом.

На чертеже схематически изображен предлагаемый анализатор атомных частиц.

Анализатор состоит из ионизационной камеры 1, конденсатора 2 и детектора 3, корпуса которых изготовлены из железа «Армко с толщиной стенок не менее 1 см, и расположенного между ними магнитного массанализатора 4. В ионизационной камере нмеетсл

объег.,, заполненный газом, в котором нроисходнт ионизация атомов исследуемого потока, в одном корпусе с нею смонтирован конденсатор для анализа ионов по энергиям.

Чассанализатор выполнен в виде магнита

панцирного типа. Он состоит нз ярма, изго3

томленного в виде цилиндра 5 с двумя крБ1Шками 6, сердечников 7 с катушками 8 и полюсных наконечников 9. В стенках цилиндра имеются входное и выходное окна 10, сквозь которые проходит канал для пропускания пучка ионов. Толщина стенок ярма (цилиндра 5 и крышек 6) рассчитана таким образом, чтобы, во-первых, при максимальной величине магнитного поля в зазоре поток магнитной индукции в любом сечении ярма оставался меньше потока насышения и, во-вторых, обеспечивалось необходимое ослабление внешнего магнитного поля на пути движения ионов.

Анализатор атомных частиц работает следующим образом.

В ионизационной камере 1 поток атомов, поступающий на вход прибора, частично ионизуется в результате обдирки при столкновениях с атомами газа, и образовавшиеся вторичные ионы анализируются по энергии с помощью плоского конденсатора. Вторичные ионы с выделенной энергией анализируются по массе магнитным анализатором 4

4

п регистрируются детектором 3. Детектор может работать как счетчик отдельных частиц и как усилитель тока. В предлагаемой конструкции ярмо панцирного магнита массанализатора совместно с корпусами ионизационной камеры и детектора образует сплошной магнитный экран, защищающий пучок вторичных ионов от воздействия на него внешних магнитных полей на всем пути от камеры ионизации до детектора.

Предмет изобретения

Анализатор атомных частиц, состоящий из ионизационной камеры, конденсатора для анализа ионов по энергиям, магнитного массанализатора и детектора ионов, отличающийся тем, что, с целью расширения возможностей анализатора, магнитный массанализатор выполнен в виде магнита панцирного типа с ненасыщенным ярмом, образующим совместно с корпусами ионизационной камеры и детектора единый магнитный экран.

Ч