Плазменный источник заряженных частиц

Плазменный источник заряженных частиц

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к электронной технике, в частности к плазменным источникам электронов и ионов, Целью изобретения является повышение энергетической и газовой эффективности источника заряженных частиц . Сущность изобретения состоит в том, что катод имеет полость, выполненную в виде цилиндра с отверстием в основании, обрапенном к электродам. При этом его размеры удовлетворяют следующему соотноше- Z нию: --- 0,05 - 0,075, D-d где Z и D соответственно высота и диаметр цилиндра; d - диаметр отверстия в его основании. Изобретение обеспечивает получение стабильной и однородной плотности плазмы в приосевой области разряда, что обеспечивает условия формирования интенсивного пучка заряженных частиц с высокой фазопой плотностью. 1 ил. с S (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 Н 01 J 1/30

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Z — 0,05 — 0,075, шению

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

Н А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4654286/21 (22) 23.02.89 (46) 07.03.91, Бюл. № 9 (71) Московский инженерно-физический институт (72) Н,Р,Лобанов (53) 621.3,032.212 (088.8) .(56) Крейндель Ю.Е. Плазменные источники электронов, M. Атомиздат, ° 1977, с, 41.

Альмеда А,З., Заграничный С.Н., Комов А,В. Магнитная система дуоплазматрона с повышенными техническими параметрами. — Газоразрядные, рентгеновские и электронно-лучевые приборы. Л., 1983, № 323, с. 103, (54) ПЛАЗМЕННЫЙ ИСТОЧНИК ЗАРЯ)КЕННЫХ

ЧАСТИЦ (57) Изобретение относится к электронной технике, в частности к плазИзобретение относится к электронной технике, а точнее к плазменным источникам электронов и ионов, Цель изобретения — повышение энергетической и газовой эффектинности источника заряженных частиц.

Сущность изобретения состоит в том, что катод имеет полость в виде цилиндра с. атверстиГ и В оснавании, обращенном к злек гропам, при гем его рлзмеры удои.п творяют соотнГ1. SU„„1633467 А 1 менным источникам электронов и ионов.

Целью изобретения является повышение энергетической и газовой эффективности источника зар"женных частиц. Сущность изобретения состоит в том, что катод имеет полость, выполненную в виде цилиндра с отверстием в основании, обрапенном к электродам. При этом его размеры удовлетворяют следующему соатношеZ нию: — — = 0 05 — 0 075 где 7. и Р

D-Г1 е соответственно высота и диаметр цилиндра; d — диаметр отверстия в

его основании. Изобретение обеспечивает получение стабильной и однородной плотности плазмы в приосевой области разряда, что обеспечивает условия формирования интенсивного пучка заряженных частиц с высокой фазовой плотностью. 1 ил. где Z u D — соответственна высота и диаметр цилиндра;

d — диаметр отверстия в его основании, Такое выполнение катода приво,,ит к тому, чта эффект налога катода проявляется в полости, расположенной в плоскости, перпендикулчрнГй аси электродов плазматрсн». 11ри этом зГЪфективнасть полого атод» павыш»1633467 ется за счет следующих двух основных эффектов, действие которых наиболее сильно проявляется в приосевой области раэр !да, Кроме продольной осцилляции быстрых электронов в катодных падениях полости, имеет место осцилляция электронов в поперечном направлении между противоположнЬ(ми краями полос— ти. Вклад этих дополнительных осци;1ляций в процессы ионизации вследствие зад»гп(ого режим» p Iáo Tt t полого к»в тода суммирустся B цриосевой области разряда, что clfocoGc TBy(Образованию в этой области плотной плазмы.

Имеющий место в пл»зме с полым

Ic(l Tîäoì фото.>ффект с к,tтодов также благоприятствует обмену излучения разряда между по Ioc Taìè и повьинению е го эффек тив нос ти.

Отмечс(нные эффекты позволяют в предлаг»el!oft устройстве для сс)зцзния плотной илаatfbf в приосево!! области р 1. )ряца у((еньшить давление в разрltjl, ной камере и ее размеры, кроме Tol о, снизить электричс скун) мощность, Ifo—

<-.тyftat(>tttyt<7 в разряд.

На чертеже и(ка !aHO ttpejfjjo)t(ettttoo устройсlBn, Устройс гво содержит полый катод 1 и электрод 2 (анод). !

Вытя гив ающии элек трод 5 рас положе fl вблизи э)!ек грод» 2 B (бласти выс<>к<>го ваккума. 1$btTLI t !!Bat(>tt>LILI 711ектр(>д 5

sa!ewJteH. Олектрод 2 !Како IHTcя под потенциалом, соответствующим требуемой энергии иучкa. Полый катод 1 находится Ilo I, o Tplllfaтелы!! !.! по o TH<)ltl( нию к влек гроду 2 потctttttf»f(o . 1! »ружный и впутрс ньпп! ди»ме гр «Олого л(1тода со< таил>!К)! соо f(toòñò! еtftto 100

14 (!и. ТО!!щииа к» Од!!Ой ItojlocTII составляет 5 мм.

Устройство рабо гает следующим Образом.

1 àáî÷Hè г»з чере tta rpy6ot- 4 ft<7c tv????” ???????? ?? ???? )???????????? ??<1<<(.????, ????????;)????><,IH— ную IIOJI< стью като; !.! 1. Г>;11ряцное н»вЂ” пряжение, цриложеttttoe между катс>д<м 1 и электрод<>м 2, лежит диапазоне

100-400 В, при э (с>м разряд мо:нет существова гь ири дав.!е!!ии в разряц-( ной камере в циа!!.! IIP(. ы, с бе(.tt(HLIBalotlILIE . самост<7яте!<ьн!!(! р,1 lt»I., ItpnH(ходят катодных частях разряда и на катоде, В катодных частях разряда преоблатода т»кжс снижа(тся > поскОльку прО ники<>вение плазмы внутрь полости при таком соотношении размеров катода затруднено. В результате экспериментальньж исследований и(!Кота предло)t

25 нные: напряжение ок pa:!ряда I1> ктивность

I эффективн< сть е давление Р (!

1t

70,, энергетическая

1f = 1, 7 мЛ/Вт, раб(че

0,1 — 5 Ла.

Лс! Ос нов ании эк с. Ite

30 риме нт ал ьнь(х результатов можно oòhfå Tè Tt также следующие пс1!Ожитель!и !с эффекты от использования предлаг»емого изобретения: ус.то!!чивая (1)opt!a разряда c IIoлым катодом без применения внешнего arttLtTII<» поля обеспечивает стабильнун и однорс(днун плотную г!лазму в прг!Осево!(Области разр>!да, что

40 облегчает условия формиров»ния интенсивногo Itó÷êà заряженных частиц с

ВЫСОК ОИ ф(1:1ОВОЙ ПЛОтпос ГЬН» ВЫС ОКая энергетическая эффективность позволяет сии-ить электрическую мощность, Р,)ссеив;1е.(ую на электродах и:1азматрона, что улучшает условия Охлаждения еl о у.!лов; Boзможногт(, I енс рации ггучНо» заряженных частиц с большим поперечным сечением при использовании

50 много»!!Сртурной системы 3Kcl ракции, î р м у л а и з о 6 р е т е н и я

Г!л,! t t fe Hltbni источник заря енных частиц, содержашии соосно расположен. ные полый катод в виде дили ц!ра с

Отверс тием B oc HoB aHlflt lf электроды, о т л !! ч - ю шийся тем, что, с цельн !!Овышения энергетическсй и газовой э<1фективно(т!! ист >чнпка, раэдающим является направленное движение

5 заряженных частиц (электронов и положительных ионов), в положительном столбе 6 доминирует хаотическое движение зарядов, Пучок заряженных частиц 7 формируется экстрактором, энер гия пучка лимитируется электрической прочностью ускоряющего промежутка и может достигать 100 кэВ.

Если параметр S = ----- превышает

D — (1 величину 0,075, то катоды работают независимо и эффект полого катода не проявляется. Если величина S меньше 0,05, то эффективность полого камеры цилиндра катода выражению

0 05 — — -- (0 075

Z у ) д 1 Э

Составитель Н.Чубун

Текред Л.сердюкова Корректор Л.Пклппенко

Редактор С.Патрушева

Заказ 621 Тираж 310 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101

1633467 удовлетворяют где Z

d высота цилиндра, м; — диаметр цилиндра, м; — диаметр отверстия в основании цилиндра.