Источник возбуждения ионов
Изобретение относится к источникам ионов для физических исследований. Цель изобретения - повышение коэффициента ионизации и светимости ионного пучка. В полости анодной камеры 1 размещено рабочее вещество 2. Катод 3 в виде спирали установлен в полости анодной камеры. Электроны, эмиттируемые катодом, испаряют рабочее вещество. В анодной камере происходит ионизация и возбуждение ионов. Пучок ионов ускоряется электродом 4 и фокусируется электродами 5, 6. 1 ил.
Изобретение относится к источникам ионов для физических исследований. Цель изобретения повышение коэффициента ионизации и светимости ионного пучка. На чертеже изображен предлагаемый источник. Источник содержит анодную камеру 1 с рабочим веществом 2, помещенным в полость камеры. Катод 3 в виде накапливаемой спирали расположен в плоскости анодной камеры над рабочим веществом. Система извлечения и фокусировки пучка содержит ускоряющий электрод 4 и фокусирующие электроды 5, 6. Анодная камера 1 крепится с помощью металлокерамического ввода 7, снабженного радиатором 8. Питание катода 3 осуществляется через вводы 9. Источники питания (на чертеже не показаны) обеспечивают поддержание положительных потенциалов на аноде и катоде по отношению к заземленному ускоряющему электроду 4. Источник работает следующим образом. К анодной камере 1 и спиралевидному катоду 3 прикладывают высокие положительные потенциалы, соответственно 
a и к, относительно нулевого потенциала o ускоряющего электрода 4, причем a-к выбирают в диапазоне 40-600 В. Эмиттируемые катодом электроны полем разности потенциалов a-к ускоряются к анодной камере: часть электронов попадает на рабочее вещество 2, нагревает и испаряет его, создавая в анодной камере давление пара, необходимое для эффективной ионизации и возбуждения атомов рабочего вещества электронным ударом. Давление пара рабочего вещества в анодной камере регулируется изменением мощности электронного пучка. Образующиеся при этом ионы, часть которых находится в возбужденных состояниях, ускоряются полем разности потенциалов a-o приложенным в промежутке анодная камера - ускоряющий электрод, а затем фокусируются полем фокусирующих электродов 5, 6 на входную щель магнитного сепаратора ионов (на чертеже не показан). Выделенный магнитным сепаратором пучок возбужденных ионов с заданным отношением m/e, где e заряд электрона, m масса иона, направляется в камеру, снабженную окном для наблюдения за излучением, испускаемым пучком возбужденных ионов, и коллектором для сбора ионов. Регистрация излучения, испускаемого ионами, осуществляется, например, фотоэлектрическим способом, а также визуально. В экспериментах в качестве рабочего вещества используются Ho, Dy, YB, Sc. Доля возбужденных ионов в общем потоке составила величину приблизительно 0-3, что обеспечивает высокую светимость пучка. Например, при использовании в качестве рабочего вещества Dy полный ток ионов (в основном и возбужденных состояниях) на выходе источника достигал значения ii= (8-16) x 10-6А при следующих параметрах источника: потенциал анодной камеры a= +3,5кВ, потенциал катода к= 3Кв, величина электронного тока io 70
10-3 А, потенциал ускоряющего электрода нулевой, потенциал фокусирующего электрода ф= +3кВ, мощность электронного пучка w 35 Вт. Испытания показали, что в предлагаемой конструкции источника светимость пучка приблизительно в семь раз выше по сравнению с известным источником при одинаковой используемой мощности пучка электронов.
Формула изобретения
Источник возбужденных ионов редкоземельных элементов и элементов переходной группы, содержащий анодную камеру с полостью, заполненной рабочим веществом, накальный катод, ускоряющий и фокусирующий электроды, отличающийся тем, что, с целью повышения коэффициента ионизации и светимости ионного пучка, катод выполнен в виде спирали, размещенной в полости анодной камеры, коаксиально ей на уровне выходного сечения камеры, при этом между катодом и анодом включен дополнительный источник смещения потенциала одноименной полярности.РИСУНКИ
Рисунок 1MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Номер и год публикации бюллетеня: 8-2000
Извещение опубликовано: 20.03.2000
