Способ получения потока ионов
ОП ИСАНИЕ
И ЗОБРЕТЕ Н ИЯ (и>79ПО4
Союз Советских Социалистических
Республик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6i) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 24.05.76 (21) 2363990/18-25 с присоединением заявки— (23) Приоритет— (51) М.Кл. Н 01.1 37 08 Государственный комитет (43) Опубликовано 30.01.82. Бюллетень № 4 (53) . ДК 6 1.385 (088.8) (45) Дата опубликования описания 30.01.82 ло делам иэобретеиий и открытий
:(72) Авторы изобретения
Г, П. Березина, Я. Б. Фейнберг, A. К. Березин и Л. И. Болотин (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОТОКА ИОНОВ концентрация,плазмы; концентрация пучка; волновюе число; частота ион но-,звуковой волны; ско.рюсть, ионов пучка.,где и— и,—
Кэ—
И
U;—.Изобретение отнюсится к способам по. лучения интенсивных иювных пучкюв,и может быть использовано в ионно-лучевой технологии и физических исследованиях.
Известны способы получения потока ионов путем ускорения,их элвктростатическим полем или элекч ромалнитными полями,(1). В первом случае плотность ионного тока ограничена действием объем ного заряда. При ускорении ионов,в ллазме существуют проблемы создания и люддержання сильных электрических лолей, вследствие
:чего энергия,ионов и плотность тока опраниче:ны.
Ближайшим техническим решением является способ получения ;потока ионов, включающий образование плазмы из газа .с последующим воздействием IHB нее импульсным электроиным лучком i(2).
В этом способе плазму получают воздействием электронным пучком на фольгу, исйарением и,июнизапией лара с лоследую: щчм взаимодействием лучка с плазмой, приводящим к ее ускореиию. В связи с тем что процессы образованиия плазмы н уско рения ионов не разделены, скорость ионов трудно KoHTploJIèðGâàòü. В результате возможно получение ионов малой энергии,или поток с низкой плотностью тока.
Целью изобретения является повышение плотности тока пучка.
Цель достигается тем, чтю,в првдлагаемом способе, включающем образование плазмы нз газа с последующим воздейст,вием на нее импульсным электронным лучком, плазму образуют в.:малнитном люле, продюльном по отношению,к расп ространению электронного пучка при давлении газа
1о P и длительности импульса тока пучка Т, выбираемых,из условия
При осуществлении указанных операций ускорение но нов в плазме осуществляется в,плазменно-пуч ковом столбе лродольной
25 регулярной объемной нелинейной ионнюз вуковой .волной, генерирование кюторюй обусловлено нелинейны мн распадами высокочастотных ленгмюровских волн, возбуждаемых электрюнным пучком при его .взаимодействии с:плазмой. П ри этом кан791104
Формула изобретения
КзГ
Составитель В. Обухов
Техред Л. Куклина
Редактор О. Юркова,Коррсктор С. Файн
Заказ 24/39 Изд. ¹ 102 Тираж 757 Подписное
НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Тип. Харьк. фил. пред. «Патент> центрация плазмы должна превышать крипичвскую
n) n, р — 3 10 " (CGSE) — 102V„ -
r021 II—
cpm усло вии и((пь KiVo)®и где r< — радиус электронного пучка;
Vg — око рость электронного пучка;
R — радиус плазменного образования; оз„ вЂ” ларморовская частота;
К, — лродольное волновое число лангмюровских;колебаний.
Ток ускоренных ионов зависит от концентрации плазмы и да1вления рабочего газа,в .камере. При этом должно .выполняться условие о )) м, 5 104 (n) 7а(„) з ° =4 ° 109p частота соударений электронов. В результате режимный фактор по давлению сводится .к условию
Р (10 — (и) "(n )".
Нижн,ий уро:вань для давления определяется требуамьвм уровнем тока.
Длительность импульса Т должна быть болыпе суима|рнаго времени, за которое нроисходит образование плазмы,и .последующие процессы,. Верхний же уровень Т зависит от величины дщремента ионпю-зву:.ковой волны на ионах. Опкуда моакно получить
Способ уска рения,ионов осуществляется в условиях квазинейтралыности н,позваляет разделить процессы получения плазмы н ее ускорения, что обеспечивает получение более интенсивных ионных пучков IIQ сравнению Ic известными способаии.
Способ,получения потока, ионов, вклю10 чающий образование плазмы из газа с последующим воздействием на нее импульсным электронным пучком, о т л и ч а ющи и с,я тем, что, с целью повышения плотности ионного тока, плазму образуют в магнитном лоле, продольном ло отношению.к распространению электро нного пучка при давления газа P ..и длительности импульса тока пучка Т, выбираемых из условия
20 Р- 10 — а(п) (и,) з, Т<100—
К V;"
ЩЗЗ где и — концентрация,пла,змы;
nI — концентрация пучка;.
25 К вЂ” волновое число;
ms — частота ионно-,звуковой волны;
V; — скорость, ионов пучка.
Источники иноформации, принятые во.
30 пни мание при зисперти зе:
1. Морозов А. И. Плазменные ускорители. — Сб. Плазменные ускорители, М, «Машиностроение», 1973, с. 5 — 14.
2, Горбумен Ю. М. н др. Электростати35 ческое ускорение ионов из плазмы, созданной РЭП.— IV Всесоюзная конференция по. плазменным ускорителям и ионным инжекторам, M., 1978, с. 151 (прототип).
