Плазменный ионный источник Советский патент 1975 года по МПК H01J3/04 H05H7/00 

1

Изобретение относится к технике получения пучков заряженных частиц.

Известны плазменные ионные источники Пеининга, содержащие анод, катод, антикатод и магнитную систему. Извлечение ионов производится через отверстие в антикатоде.

Однако известный ионный источник имеет невысокую интенсивность ионного пучка, кроме того, в нем наблюдается большой разброс по энергиям инжектируемых ионов, нестабильность ионного тока пучка и т. д.

Цель изобретения - повышение интенсивности и стабильности ионного пучка.

Суш,ность изобретения заключается во введении в ионный источник дополнительных ступеней осцилляции, охваченных магнитной системой.

На фиг. 1-4 изображены варианты предлагаемого ионного источника.

Ионный источник содержит катод 1, анод 2, антикатод 3, магнитную систему 4, дополнительный электрод 5 - антианод.

С целью увеличения плотности разрядной плазмы источника в антикатоде выполнена полость 6 (см. фиг. 2), сообшаюшаяся прямыми осевыми каналами с областью дополнительного электрода-антианода. Эта полость выполняет роль дополнительного полого катода, увеличивая плотность разрядного тока у отверстия дополнительного электрода.

С целью увеличения равномерности и плотности плазмы источника полость 7 антикатода имеет нулевое магнитное поле (см. фиг. 3), а повышенная напряженность магнитного поля достигается за счет введения дополнительной магнитной системы 8, выполненной встречно по отношению к магнитной системе ячейки Пеннинга. Эта магнитная система создает напряженность магнитного поля в объеме дополнительного электрода.

С целью увеличения плотности и стабильности разрядной плазмы источника введен второй дополнительный электрод 9, расположенный между антикатодом и дополнительным первым электродом (см. фиг. 4). Электрод имеет полость 10 с нулевым магнитным полем, которая сообщается осевыми каналами с областью антикатода и областью первого дополнительного электрода.

Предмет изобретения

1. Плазменный ионный источник с разрядной ячейкой типа Пеннинга, содержащий анод, катод, антикатод и магнитную систему,

отличаюшийся тем, что, с целью повышения интенсивности и стабильности ионного пучка, он снабжен одним или несколькими дополнительными электродами с отверстиями, расположенными соосно и последовательно за

выходным отверстием антикатода, охваченными магнитной системой и подключенными к положительному полюсу источника питания.

2. Ионный источник по п. 1, отличающийся тем, что в антикатодном электроде выполнена полость, экранированная от магнитного поля, связанная при помощи осевых каналов с разрядной ячейкой и областью между антикатодом и дополнительным электродом, и встречно с магнитной системой разрядной ячейки включена дополнительная магнитная система.

3. Ионный источник по пп. 1, 2, отличающийся тем, что, по крайней мере, в одном из дополнительных электродов выполнена полость, экранированная от магнитного поля, сообщающаяся при помощи осевых каналов с разрядной ячейкой Пеннинга и областью последующего дополнительного электрода.

.1

Н2

Риг 3

Н,

да

у v

г. 2 Н2

Фиг.