Источник заряженных частиц Советский патент 1982 года по МПК H01J3/04 

(54) ИСТОЧНИК ЗАРЯЖЕННЫХ ЧАСТИЦ

1

Изобретение относится к устройствам уок10,ритель1ной техники и может быть использовано в инжекторах л,и«ейных ускорителей ионов, .инжекторах нейтральных частиц 1разли-ч ных электр1офи.з;ичбоких установок, а также в иейтронных гене раторах.

Известны 1плаз)менные источники заряженных частиц 1, в которых отбор частиц осуществляется с развитой ооверхности плазмы газавого .раэряда. Источники этого типа состоят из Генераторов плазмы, щредста(Вляющи1Х собой различные газораэрядяые системы с Зйспандера1ми (Электрод.ам1И, в KOTOipbix происходит расширение 1плаз1мы) и вытягивающих электродов, «золироваиных от Э1копанде,рав.

Известен такнсе источник за(ряженных частиц (2, содержащий генератор плазмы с акспандером, эмлосионный и вытяг вакущий электроды с отве1рстиями.

Одвим из ооноаных Недостатков известного источника :заря:жен1ных частиц явЛЯется трудность ползгчаНИЯ освси1мметр.ичнык о учков частиц с малыми угла1ми ф асходимости, Обусло.влеиная краевыми аберрационными явлениями, кривизной эмиссиовной пове|рхности плаэмы ,и нели1неЙ1НЫм действием кулано воких сия 1растал1К иваиия при формировании элементарных лучков, получаемых ИЗ отдельных -отверстий в змисCHOHHOiM электроде. Минимальное значение углавой расходимости элем1ентарных пучков в известных источниках составляет несколько градусов И соотнетстввнно такой 5 же угол расходи-мости получается у суммарного пучка.

Целью изобретенил является уменьшение угла расходиМОсти лучка заряженных частиц.

Поставленная цель дости1гаегся тем, что в известном источ1Н,ике заряженных частищ, содержащем генератор плазмы с экснандером, эмиссионный И (вытягивающий электроды с отверстиями, отверстия в эмисоион15 иом и вытягиВающем электродах выполнены в виде радиально расположенных щелей.

На фиг. 1 схематически изображен предлагаемый источник заряженных частиц; на фиг. 2 - ВИД на вытяпивающий и эмйссиоиный электроды.

Источ1ник зар1яжен1ных частиц содержит генератор плазмы, .состоящий из термоЭМИ10СИОННО1ГО катода 1, промежуточного электрОда 2, анода 3 и экспандера 4, Я1Вляющепося отражателыньсм электродом. Устройство 5 служит для ооздани1Я шродольного магнитного иоля. На выходе экснандера установлен эмиссионный элеясгрод 30 6 и на (некотором раостоя1НИИ от него вытятйвающий электрод 7. Как показывает вид ио стрелке А, oTBqpiCTH-H в вытягивающем И амиасиоином электродах выполнены в .виде (радиалино |ра1С1ПОЛ1ОЖвН1Ных щелей.

Пре длагаемый источник заряженных частиц ра ботает следующим абразом. Между те р1моэми1ссиснн)ным катодом 1 и анодом 3 1г01р,ит разряд. Промежуточный электрод 2 служит для радиального ограничения разряда. Для осущбствлвния Оацилля;ций электронов вдоль 1сило1вых яииий 1ма гнитного (ПОЛЯ катюд 1 .и зкапа1нде|р 4 электрически соединены .МвЖДу собой. Отбор заряженных -частиЦ осуществляется через щели в эм,исаионном электроде 6 «з плазмы .проникающей В 9,кспа1нде|р 4. Перв:ичное |формдроваиие и yoKoipeiHue элем еитарных пучков осуществ.Л1яется э.лекдростатичеаким полам IB области меж.ду змиоси1ОН1ньгм и вытягивающим алек11рода1ми.

Эксперименталквое исследо1Ва.ние .предлагаемого источника заряжанных частиц показало, что у1гол расходимости полученного 1пуч1ка частиц ие превы1Щ.ает 0,5°, то

есть в 4-6 раз меныще угла ра1сходимост1и пучка 31аряжен1ных частиц, .получаемого из известного источника.

Формула изобретения

Источник заряженных частит, содержащий генератор плаэмы с 9кспаидврО1М,

эм1И:осио Н1Ный и вытягивающий электроды с отверстиями, отличающийся тем, что, с целью уменьщений утла расходимости получаемого лучка заряженных ча1стищ, от.верстия в эмиосионном и вытягивающем

электродах вьпполяены в аиде .радиально расположенных щелей.

Исто1Ч.н,И1КИ информации, принятые во внимание цри эк спертизе:

1. Габович М. Д. Физика и техника плазменных источйвков .ионов, М., Атомиздат, 1972. с, 216, 242, 258.

2. W. L. Striling е. а. Bull, Amer. Phys Soc Series II, 18, 1974, p. 1321.

.

41 j Д

ill Ш