Катодный узел ионного источника

Катодный узел ионного источника

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Воесвюв. -п

П-И-"С" А

НИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Заявлено 02.I.1968 (№ 1207334 26-25) с присоединением заявки №

Кл. 21g, 13/04

Приоритет

МПК Н 011

УДК 621.385.032.213.6 (088.8) Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Опубликовано 10.II1.1969. Бюллетень ¹ 10

Дата опубликования описания 11 VII.1969

Авторы изобретения

Г. А. Ковальский, Б. И. Калмыков и Ю. А. Дмитриев

Заявитель

КАТОДНЫЙ УЗЕЛ ИОННОГО ИСТОЧНИКА

Изобретение относится к катодам для создания газового разряда в продольном магнитном поле.

Известны катодные узлы ионных источников, содержащие дисковый катод, нагревасмый электронной бомбардировкой с подогревателя.

Предлагаемый узел отличается от известных тем, что его подогреватель выполнен в виде радиально расположенных проволок, наклоненных к плоскости эмиттера так, что в центре они удалены от него дальше, чем на периферии, а к центру диска катода прикреплен стержень, подсоединенный к системе охлаждения. Вблизи центра катодного диска вокруг теплоотводящего стержня расположен дополнительный подогреватель.

Это позволяет эффективно распределя гь плотность ионного тока по сечению разрядного столба, а также изменять соотношение плотности тока эмиссии на периферии катода и в центре.

На фиг. 1 представлен катодный узел; на фиг. 2 — установка катода в разрядной камере ионного источника; на фиг. 3 — осциллограммы, на которых зарегистрированы данные зондовых измерений ионного тока при прохождении зондом выходного отверстия источника плазмы типа пеннинга.

Дискообразный эмиттер 1 разогревается электронной бомбардировкой с двух подогревателей 2 и 8.

Подогреватель 2 — основной, он выполнен в виде радиально направленных проволочек, наклоненных к плоскости эмиттера.

К центру эмиттера приварен отводящий тепло стержень 4. Размеры стержня и наклон проволочек основного подогревателя к плос1О кости эмиттера обеспечивают такое распределение температуры по радиусу эмиттера, при котором плотность тока эмиссии на внешнем диаметре превышает плотность тока в центре в 6 — 8 раз.

15 Подогреватель 8 — дополнительный. I.=.ro назначение — изменять в процессе работы соотношение плотностей тока эмиссии на внешнем диаметре эмиттера и в центре. Характер распределения плотности тока по радиусу при этом не меняется.

Катод собран в корпусе 5. Токоподводы 6 основного подогревателя — трубчатые, их расположение обеспечивает наименьшее собственное магнитное поле катода в рабочей области.

Диафрагма 7 препятствует попаданию газа из разрядной камеры в область подогревателей, которая открыта в сторону. вакуумной откачки. Такая конструкция обеспечивает нор3р мальную работу катода с нагревом эмиттера

238672 электронной бомбардировкой. Отвод тепла через диафрагму 7 незначителен из-за небольшой ее толщины. Рагоняющее напряжение приложено между эмиттером и подогревателями 2 и 8. Мощность электронной бомбардировки можно регулировать, меняя ток накала подогревателей или разгоняющее напряжение.

Позицией 8 обозначены керамические изоляторы.

Катод 9 (фиг. 2) пристыкован к соленоиду источника 10, находящегося в вакуумной камере.

В области вытягивающего электрода 11 установилась граница плазмы 12 и отсасывается ионный пучок 13.

Испытания катода в условиях, соответствующих его функционированию в газоразрядном блоке ионного источника, показали эффективность данного метода регулирован«я распределением плотности тока разряда. На осциллограммах (фиг. 3) зарегистрированы данные зондовых измерений ионного тока при прохождении зондом выходного отверстия источника плазмы типа пеннинга. Катод с регулируемым распределением по поверхности эмиттера плотности тока эмиссии может найти применение и в других ионных и эл ктровакуум ых приборах.

5 Предмет изобретения

l. Катодный узел ионного источника, содержащий дисковый катод, нагреваемый электронной бомбардировкой с подогревателя, от)O личающийся тем, что, с целью эффективного распределения плотности ионного тока по сечению разрядного столба, подогреватель выполнен в виде радиально расположенных проволок, наклоненных к плоскости катода так, 15 что в центре они удалены от него дальше, чем на периферии, а к центру катодного диска прикреплен стержень, внутренняя полость которого подсоединена к системе охлаждения.

2. Катодный узел по п. 1, отличающийся тем, что, с целью изменения соотношения плотности тока эмиссии на периферии катода и в центре, он содержит дополнительный подогреватель, расположенный вблизи цен тра катодного диска вокруг теплоотводящего

25 стержня.