Линейный ускоритель ионов Советский патент 1981 года по МПК H05H9/00 

(54) ЛИНЕЙНЬЙ УСКОРИТЕЛЬ ИОНОВ

1

Изобретение относится к ускорительной технике и может быть использовано при разработке ускорителей ионов для ионной промышленной технологии .

Известны линейные ускорители ионо образованные резонаторами с параллельным соединением ускорякяцих зазоров, ускорение в которых производится стоячей волной высококачественного электромагнитного поля.

Наиболее близким по техническому решению к изобретению является линейный ускоритель ионов, содержащий коаксиальный резонатор с параллельным соединением ускоряющих зазоров, импульсный вычокочастотный генератор и вакуумный объем.

Основным недостатком такого линейного ускорителя является невозможность ускорения ионов, имеющих различные значения удельного заряда, начальной и конечной энергий. Это вызывается тем, что в данном ускорителе, характеризуемом постоянством длин ускоряющих зазоров и дрейфовой трубки, при ускорении ионов, имеющих различные значения энергии инжекций, удельного заряда, или при изменении напряжения на резонаторе

для регулирования энергии ускоренных ионов, нарушается условие фаз оптимального, с точки зрения наибольшей интенсивности ускоренного пучка с заданным энергетическим разбросом, прохождения ионов через ускорякщую систему. Кроме того, при регулировании энергии путем уменьшения напряжения на резонаторе падает эффек0тивность ускоряющих зазоров.

Целью изобретения является уско-т рение ионов, имеющих различные значения энергии инжекций и удельного заряда, в плавно регулируемом диапа5зоне энергий, при максимальной интенсивности пучка с заданным энергетическим разбросом.

Цель достигается тем, что в резонаторе установлены дрейфовые трубки

0 и полутрубки переменной длины, снабженные дистанционными приводами .

Дрейфовые трубка и полутрубки снабжены сильфонными вставками и исполнительными механизмами электро5приводов .

На чертеже изображен предлагаемый линейный ускоритель ионов, общий вид.

Резонатор линейного ускорителя представляет собой короткозамкнутую

0 на одном конце и разомкнутую на другом коаксиальную линию, образованную внешней 1 и внутренней 2 трубами. Резонатор помещен в вакуумный контей нер 3 и возбуждается петлей связи 4 от импульсного высокочастотного гене ратора 5. Ускоряющие зазоры образованы дрейфовыми трубкой 6 и полутруб ками переменной длины 7 и 8. Исполнительные механизмы электроприводов 9, 10 и 11 расположены внутри дрейфовой трубки и на наружной поверхнос ти внешней трубки резонатора. Инжектируемые ионы ускоряются в зазорах, образуемых дрейфовыми трубками и полутрубками. В зависимости от выбранного режима работы ускорителя, т.е. ь зависимости от значения удельного заряда, энергии инжекции и конечной энергии ускоряемых ионов устанавливаются длина дрейфовой труб ки, определяющая оптимальную фазу взлета частицы во второй зазор, и длины полутрубок, определяющие величины ускоряющих зазоров. При этом длина ускоряющих зазоров устанавливается минимально возможной величины Применение дрейфовой трубки и полутрубок переменной длины, снабженных дистанционными приводами, в пред лагаемом линейном ускорителе позволяет ускорять ионы, имеющие различные значения удельного заряда и энергии инжекции, плавно регулироват конечную энергию при обеспечении максимальной интенсивности пучка с заданным энергетическим разбросом. Это позволяет существенно расширить возможности применения линейных ускорителей, особенно в области практического использования пучков тяжелых ионов, в частности, в имплантационной технологии. Формула изобретения 1.Линейный ускоритель ионов, содержащий коаксиальный резонатор с параллельным соединением ускоряющих зазоров, импульсный высокочастотный генератор, вакуумный объем, отличающийся тем, что, с целью ускорения ионов, имеклцих различные значения энергии инжекции и удельного заряда, в плавно регулируемом диапазоне энергий, при максимальной интенсивности пучка с заданным энергетическим разбросом, в резонаторе установлены дрейфовые трубка и полутрубки переменной длины, снабженные дистанционными приводами. 2.Ускоритель поп.1, отливающийся тем, что дрейфовые трубка и полутрубки снабжены, например, сильфонными вставками и исполнительными механизмами электроприводов.