ГАЗОВЫЙ НЕЙТРАЛИЗАТОР ИОНОВ Советский патент 1994 года по МПК H05H1/00 

Изобретение относится к технической физике, может быть использовано для создания газовых мишеней в нейтрализаторах ионных пучков и является усовершенствованием изобретения по авт. св. N 544303.

Известен газовый нейтрализатор ионов, содержащий ресивер, капиллярное сито и криопанель.

Недостатком известного газового нейтрализатора ионов является низкая эффективность из-за увеличения углового рассеяния медленных молекул нейтрализующего газа вдоль ионного пучка.

Целью изобретения является повышение эффективности нейтрализатора за счет уменьшения углового рассеяния молекул газа.

Указанная цель достигается тем, что в газовом нейтрализаторе ионов по авт. св. N 544303, содержащем ресивер, капиллярное сито и газопоглощающий экран, между ресивером и капиллярным ситом установлен нагреватель газа. Кроме того, нагреватель газа выполнен в виде сетки, продольные волокна которой выполнены из вольфрама, а поперечные - из кварца, при этом размер ячейки сетки не превышает среднюю длину свободного пробега молекул газа.

Схематически газовый нейтрализатор показан на чертеже.

Он содержит ресивер 1, нагреватель 2, капиллярное сито 3 с поперечным разрезом, делящим его на части 4 и 5, криопанель (экран) 6. В область нейтрализации между капиллярным ситом 3 и криопанелью 6 подается ионный пучок 7. В качестве нагревателя 2 предлагается использовать сетку, продольные волокна которой образованы вольфрамовыми нитями, поперечные - кварцевыми или керамическими стержнями. Для эффективного нагрева проходящего сквозь нагреватель 2 газа средняя длина свободного пробега его молекул должна превышать размер ячеек сетки. В реальных системах газокинетической очистки давление газа перед капиллярным ситом 3 составляет 10^-1 тор, при этом λ = 0,5 мм. Следовательно, шаг сетки должен быть около 0,1 мм.

Устройство работает следующим образом. Газ из ресивера 1 сквозь нагреватель 2 и капиллярное сито 3 подается в область нейтрализации ионного пучка 7 и затем поглощается экраном 6.

Нагретый газ, прошедший сквозь нагреватель 2, повышает температуру части 4 капиллярного сита 3, обращенной к ресиверу 1, вследствие чего увеличивается перепад температуры между частями 4, 5 капиллярного сита 3, что приводит к уменьшению углового рассеяния молекул газа сквозь капиллярное сито 3 и повышает направленность подачи газа в область нейтрализации.

Вследствие этого предложенный газовый нейтрализатор ионов обладает повышенной эффективностью.

1. ГАЗОВЫЙ НЕЙТРАЛИЗАТОР ИОНОВ по авт. св. N 544303, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности за счет уменьшения углового рассеяния молекул газа, между ресивером и капиллярным ситом установлен нагреватель газа. 2. Газовый нейтрализатор ионов по п.1, отличающийся тем, что нагреватель выполнен в виде сетки, продольные волокна которой выполнены из вольфрама, а поперечные - из кварца, при этом размер ячейки сетки не превышает среднюю длину свободного пробега молекул газа.