Нейтрализатор ионов

Нейтрализатор ионов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

OI68

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (i1162

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву 555786 (22) Заявлено 26.01.77 (21) 2446529/18-25 с присоединением заявки № (51) М. Кл.

Н 05Н 1/00 по делам изобретений (43) Опубликовано 30.09.79. Бюллетень № 36 (53) УДК 533.9.07 (088.8) и открытий (45) Дата опубликования описания 30.09.79 (72) Авторы изобретения

Б. А. Дьячков и В. И. Зиненко

Институт физики твердого тела АН СССР (71) Заявитель (54) НЕЙТРАЛИЗАТОР ИОНОВ

Государственный комитет

Приоритет

Изобретение относится к конструкции устройств для создания перезарядных мишеней для преобразования ионного пучка и может быть использовано в ядерной физике и термоядерных исследованиях. 5

По основному авт. св. № 555786 известен нейтрализатор ионов, содержащий вакуумную камеру с отверстиями для ввода и вывода пучка, систему циркуляционной парогенерации с подогревателями и электромаг- Io нитными помпами и конденсатор с системой охлаждения, причем конденсатор снабжен сепаратором, выполненным в виде двух наклонных по отношению к медианной плоскости устройства пластин с отверстиями для стока жидкости в конденсатор, расположенных по разные стороны от этой плоскости между соплом и конденсатором.

Однако в таком устройстве наблюдается значительный уровень натеканий газа из зоны нейтрализации.

Цель изобретения — снижение требуемой производительности вакуумной системы путем уменьшения натекания газа из области нейтрализации. 25

Это достигается тем, что в предлагаемом устройстве внутри конденсатора установлен дополнительный конденсатор, нижние кромки стенок которого расположены выше дна конденсатора, а боковые стенки вакуумной камеры и конденсатора соединены патрубком для ввода пучка.

Кроме того, в стенке конденсатора может быть выполнено окно дифференциальной откачки ниже места присоединения дополнительного конденсатора.

На чертеже показан предлагаемый нейтр ал из втор ионов.

Устройство включает вакуумную камеру

1 с окнами 2, нагреватель 3, парогенератор

4 с соплом 5 Лаваля, основной конденсатор

6 с окнами 7 для входа и выхода пучка и дополнительным окном 8 для подсоединения бустерного насоса, сепаратор 9 с основанием 10 и отверстиями 11 для стока жидкости в конденсатор, канал 12, дополнительный конденсатор 13, трубопровод 14 с обратным клапаном 15 и электромагнитным насосом 16. К стенкам основного, дополнительного конденсаторов и канала, а также к основанию сепаратора приварена (или припаяна) трубка для пропуск ания охлаждающей жидкости.

Устройство работает следующим образом.

Нейтрализатор заправляют жидкометаллическим рабочим веществом (при этом оно должно быть прогрето при помощи нагревателя 3 до температуры выше точки его плавления), которое затем при помощи

620168

Формула изобретения

40

К аЬаг

Корректор Л. Тарасова

H. Строганова

Редактор Т. Колодцева

Тсхред

Заказ 2218/1 Изд. № 575 Тираж 945 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр, Сапунова, 2 электромагнитного насоса 16 закачивается в парогенератор 4. В парогенсраторе жидкий металл превращается в пар, и при помощи сопла 5 Лаваля формируется сверхзвуковая струя паров металла. Эта струя попадает на сепаратор 9, который отсекает ее периферийные части, идущие под большими углами к медианной плоскости. Они конденсируются в жидкость на основании

10 сепаратора и стенках верхней части основного конденсатора 6, а затем через отверстия 11 эта жидкость стекает на дно конденсатора 6. Центральная часть струи проходит через сепаратор в область между окнами 7, где она взаимодействует с ионным пучком и газовым потоком, а затем конденсируется на стенках дополнительного конденсатора 13, на дне конденсатора 6 и частично на стенках канала 12. Весь жидкий металл собирается на дне конденсатора 6, откуда электромагнитным насосом 16 периодически закачивается снова в парогенератор 4. В течение всего времени работы уровень жидкого металла в конденсаторе 6 должен быть ниже окна 8 и нижних кромок стенок дополнительного конденсатора 13.

Ионный источник вакуумно-плотно подсоединяется к каналу 12. Испускаемый источником ионный пучок и сопутствующий ему газовый поток, попадая на струю, разделяются. Пучок проходит через струю, изменяя свой зарядовый состав, а газ увлекается струей вниз и через зазор, образованный нижними кромками стенок дополнительного конденсатора и уровнем жидкого натрия на дне основного конденсатора, выбрасывается в полость между стенками конденсаторов, откуда через окно 8 откачивается бустерным насосом, Путь газового потока в устройстве показан на чертеже пунктирными линиями.

В зависимости от вида осуществляемой реакции перезарядки в качестве рабочего вещества могут использоваться щелочные металлы: литий, натрий, калий, цезий.

Использование предлагаемого устройства в мощных инжекторах термоядерных установок позволит уменьшить необходимые скорости откачки в сотни раз. Благодаря этому значительно уменьшатся габариты вакуумной системы и всего инжектора в целом, сократится расход электроэнергии на вакуумную откачку, снизятся эксплуатационные расходы. Возможно также значительное упрощение конструкции инжектора.

1. Нейтрализатор ионов по авт. св.

10 № 555786, отл и ч а ющий с я тем, что, с целью снижения требуемой производительности вакуумной системы путем уменьшения натекания газа из области нейтрализации, внутри конденсатора установлен

15 дополнительный конденсатор, нижние кромки стенок которого расположены выше дна конденсатора, а боковые стенки вакуумной камеры и конденсатора соединены патрубком для ввода пучка.

20 2. Нейтрализатор по п. 1, отл ич а юшийся тем, что в стенке конденсатора выполнено окно дифференциальной откачки ниже места присоединения дополнительного конденсатора.