Способ получения эмиттера ионов щелочных металлов Советский патент 1978 года по МПК H01J3/04 

Изобретение относится к технике получения ускоренных нонных пучков и может быть использовано при создании высоконнтенсивных стабильных источников нонов щелочных металлов.

Известен способ получения эмиттера нонов щелочных металлов, основанный на поверхностной ионизации атомов на нагреваемой металлической поверхности {1.).

Однако при работе такого эмиттера формируется ионный пучок, который загрязнен нейтральными атомами щелочных металлов.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является способ получения эмиттера ионов щелочных металлов, включающий -нагреванне металлнческого каТода, помещенного в вакуум, с последующей поверхностной ионизацией атомов щелочных металлов (2).

Рабочее вещество наносят на поверхность металлического катода, который затем нагревается подогревателем, и на поверхности которого Осуществляется ионизация атомов 1ЦеЛ(Очяых металлов.

Недостатком этого способа является малая плотность тока, получаемого с эмиттера.

и больщой расход рабочего вещества, что снижает срок службы эмиттера.

Целью изобретения является увеличение плотности тока ионов и увеличенне срока службы эмиттера.

. Это достигается тем, что по предлагаемому способу на катод наносят оксидное покрытие, состоящее из одного или нескольких окислов бария, стронция и кальция, которое перед нагревом подвергается бомбардировке ионами щелочных металлов с энергией ионов 25-30 кэВ и плотностью заряда на единицу поверхности эмиттера 500-750 мкА-час/см 2.

Эмиттер ионов щелочных металлов получают следующим образом.

Оксидный катод и вольфрамовую спираль с нанесенным алюмосиликатом помещают в вакуум. При давлении остаточного газа в вакуумной системе не менее 5-10 тор производят активировку оксидного катода. После этого производится бомбардировка оксидного катода. Для бомбардировки оксидного катода ионами нагревают вольфрамовую спираль и подают напряжение 25-30 кВ между вольфрамовой спиралью и оксидным катодом, плотность тока

поддерживают 50 мкА/см на протяжении 10-15 я. Для получения ионов щелочных металлов вольфрамовую спираль необходимо нагреть для цезия в пределах 500-650°С, калия 750-850°С, натрия 800-1000°С, лития 1200-1400°С. После бомбардировки ионами оксидный катод при нагревании способен испускать ионы. При испускании ионов выделения газов не происходит. Плотность тока достигает 300-350 мкА/см.

Эм-иссионные свойства эмиттера не менжвгся после вскрытия его иа атмосферу в холодном состоянии.

Фoffмyлa изобретения

Способ получения эмиттера ионов щелочных металлов, включающий нагрев катода, помещенного в вакуум, с последующей

поверхностной ионизацией атомов щелочных металлов, отличающийся тем, что, с целью увеличения плотности тока нонов и увеличения срока службы эмиттера, на катод наносят оксидное покрытие, состоящее из

одного или нескольких окислов бария, стронция и кальция, которое перед нагревом подвергается бомбардировке ионами 1це очных металлов с энергией 25-30 кэВ и плотностью заряда на единицу поверхности эмиттера 500-750мкАчас/см2.

Источники информации, принятые вр внимание при экспертизе:

1. Дж. Хостед «Физика атомных столкновений. М., 1954, с. 121 - 138. 2. Ткачик 3. А., Кульварская Б. С. «Исследование твердотельных источников нонов цезия. «Электронная техника. Серия 4, «Электровакуумные и газоразрядные приборы, выпуск б, 1976, с. 3-8.