Источник ионов Советский патент 1985 года по МПК H01J27/04 

Изобретение относите к технике создания интенсивных ионных пучков и может быть исполь-зовано для создания ионных пушек с большим первиансом ионного пучка. Известны источники ионов, содержащие газоразрядную камеру на основ разреза Пеннинга и ионно-оптическ.ую систему двух- или трехэлектродную для формирования осесимметричного пучка рЗ . Недостатком известных источников является низкий первианс пучка из-з ограничений плотности ионного тока по пространственному заряду. Ближайшим к изобретению техническим рецгением является источник ионо содержащий газоразрядную камеру, вкл чающую термокатод,- анод,экраннь1Й электрод с экстрагирующим отверстием и средство создания магнитного поля в камере, а также систему уско рения осесимметричного пучка 2J , В известном источнике газоразрядная камера выполнена цилиндрической, экранный электрод совмещен с торцовой стенкой камеры и в нем вьгполнено множество отверстий, вырезающих множество индив1адуальных пучков Система ускорения содержит ускоряющий электрод, в котором также выполнены отверстия, оси которых смещены относительно .осей отверстий в экранном электроде так, чтобы Обеспечить сведение периферийных лучей к оси пучка. Таким образом формируется сходящийся пучок с большей плотностью тока на некотором удалении о ускоряющего электрода. Недостатком известного источника является то, что сразу же вслед за ускоряющим электродом установлен замедляющий электрод, формирующий ниже по потоку ионов зону компенсации пространственного заряда пучка ионов. В результате радиальная скорость ионов, приобретенная , ими в зоне уско ряющего промежутка, не будет компенсироваться в зоне компенсации пространственного заряда пучка и, следова тельно, пучок, достигнув минимального поперечного размера, начнет вновь расширяться. Таким образом, в известном источнике ионов можно получить лишь локальное повьшгение плотности тока. 0 Целью изобретения является повьшение плотности ионного тока пучка. Эта цель достигается тем, что в источнике ионов, содержащем газоразрядную камеру, включающую термокатод, анод, экранный электрод с экстрагирующим отверстием, средство создания магнитного поля в камере и систему ускорения осесимметричного пучка ионов, газоразрядная камера выполнена в виде тора прямоугольного сечеет с осью симметрии пучка ионов, экранный электрод совмещен с внутренней стенкой тороидальной камеры, экстрагирующее отверстие выполнено в виде кольцевой щели, симметричной относи- тельно плоскости симметрии камеры, перпендикулярной оси симметрии пучка, термокатод выполнен в виде двух кольцевых эмиттеров, установленных симметрично относительно экстрагирующей щели, а анод вьшолнен в виде пары незамкнутых кольцевых электродов, также симметрично расположенных относительно экстрагирующей щели, введен источник постоянного тока, к полюсам которого riaраллельно подключены анодные электроды, а система ускорения ионов вьшолнена в виде центробежно-злектростатической системы формирования ионного пучка. На чертеже изображен источник ионов. Источник ионов содержит газоразрядную камеру 1 в виде тора прямоугольного сечейия с осью симметрии 0-0. Объем камеры может быть соединен с вакуумным объемом, в котором работает источник, лабиринтом (каналом) 2. Внутри камеры уставов- . лен термокатод в виде двух кольцевых эмиттеров 3 и пара кольцевых анодных электродов 4. Экранный электрод совмещен с внутренней илиндрической стенкой камеры и в нем выполнена экстрагирующая кольцевая щель 5. Источник питания разряда 6 включен между анодом и термокатодом. Источник питания 7 служит для нагрева термокатода, а ис точник питания тока 8 подключен так, чтобы обеспечить протекание по анодным электродам тока, создающего магнитное поле И, Система ускорения ионов содержит зеркальный 9 и откло

ИСТОЧНЖ ИОНОВ, содержащий газоразрядную камеру, включающую т ермокатод, анод, экранный электрод с , экстрагирующим отверстием, средство создания магнитного поля в камере и систему ускорения осесимметричного пучка ионов, отличающийс я тем, что, с целью првьшения плотности ионного тока пучка, газог разрядная камера вьтолнена в виде тора прямоугольного сечения, ось симметрии которого совпадает с осью симметрии пучка ионов, экранный электрод совмещен с внутренней стенкой тороидальной камеры, экстрагирующее отверстие вьшолнено в виде кольцевой щели, симметричной относительно плоскости симметрии камеры, перпендикуг лярной оси симметрии пучка, термокатод выполнен в виде двух кольцевых эмиттеров, установленных симметрично относительно экстрагирующей щели, а анод выполнен в виде пары незамкнутых кольцевых электродов, также симметрично расположенных относительно экстрагирующей щели, введен источ |СЛ ник постоянного тока, к полюсам которого параллельно подключены анодные электроды, а система ускорения ионов вьтолнена в виде центробежно-электростатической системы формирования ионного пучка.