Источник ионов Советский патент 1975 года по МПК H01J3/04 

стопор 8 выбитых продуктов ядерных реакций, приваренный к антикатоду. Этот стопор служит одновременно экраном, защищающим тонкую фольгу входного окна от разрушающего действия плазмы разряда. Мишень закреплена между двумя медными прижимами 9 и 10 с отверстиями для прохода бомбардирующих частиц и выбитых продуктов реакций. Охлаждение медных прижимов и мишени обеспечивается водой, протекающей по каналу 11. Направление бомбардирующих частиц показано стрелками.

Работает ионный источник следующим образом. Продукты ядерных реакций выбиваются из мишени, проходят через тонкую фольгу входного окна и задерживаются стопором. В реакциях под действием тяжелых ионов энергией 5-10 Мэв на нуклон пробег отдачи продуктов легких и средних масс составляет, например, в тантале несколько микрон. Это определяет возможную толщину фольги окна. В частности, нуклиды магния, натрия, неона, фтора, образующиеся при облучении тонкой бериллиевой мишени ионами кислорода - 18 энергией 120 мэв имеют пробег в тантале около 20 мкм. В источнике предложенной конструкции в окне использовалась танталовая фольга толщиной 5 мкм.

Внедренные в нагретый до высокой температуры стопор продукты ядерных реакций быстро диффундируют на поверхность стопора и десорбируются. Отравление стопора в результате образования соединений, затрудняющих диффузию п десорбцию атомов, предотвращается бомбардировкой стопора энергичными ионами из плазмы разряда. Этим же предотвращается сорбция атомов на антикатоде. Стопор снижает интенсивность ионной бомбардировки тонкой фольги входного окна, защищая тем самым фольгу от быстрого разрущения и в то же время обеспечивая необходимую очистку ее поверхности.

Работа ионного источника проверялась на реакции 9 B.e-f-18.O при энергии ионов кислорода 120 Мэв. В качестве мишени использовалась фольга из металлического- бериллия толщиной 100 мкм, температура плавления которого 1288°С. Температура антикатода, стопора, фольги, входного окна, анода и катода была более 2000°С. На регистрирующем устройстве масс-сепаратора наблюдались радиоактивные изотопы магния, натрия, неона и фтора, образующиеся в реакциях через составное ядро с последующей эмиссией нейтронов и протонов. Выход радиоактивных ядер на коллекторе масс-сепаратора обеспечивается высокой пропицаемостью фольги входного окна для выбитых нуклидов и высокой эффективностью действия стопора. Время службы

ионного источника определяется в основном износом катода и составляет час.

Предмет изобретения

Источник ионов для электромагнитного

масс-сепаратора на пучке тяжелых ускоренных ионов, содержащий разрядную камеру с отверстием для ввода в нее продуктов ядерных реакций, тонкую мишень и стопор продуктов ядерных реакций, расположенный внутри камеры, отличающийся тем, что, с целью расщирения круга химических элементов, используемых для облучения, мишень снабжена средствами охлаждения и расположена вне разрядной камеры, отверстие для

ввода продуктов ядерных реакций закрыто тугоплавкой фольгой, толщина которой меньше длины пробега вводимых продуктов в материале фольги, а стопор выполнен в виде экрана, установлен вблизи фольги и имеет

площадь, большую площади фольги.

,5 8