DE1564973A1 - Ion beam generator - Google Patents

Ion beam generator

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DE1564973A1
DE1564973A1 DE19661564973 DE1564973A DE1564973A1 DE 1564973 A1 DE1564973 A1 DE 1564973A1 DE 19661564973 DE19661564973 DE 19661564973 DE 1564973 A DE1564973 A DE 1564973A DE 1564973 A1 DE1564973 A1 DE 1564973A1
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ion beam
ion
impact surface
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DE19661564973
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Truher John Burke
Swain James Elmer
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US Atomic Energy Commission (AEC)
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    • H05HPLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
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    • H05H5/04Direct voltage accelerators; Accelerators using single pulses energised by electrostatic generators

Description

. PATENTANWALT DipUng. RUDOLF MAGENBAUER. PATENT Attorney DipUng. RUDOLF MAGENBAUER

tattdwakonto ShiHgort 12177 Oirokonlo 14404 Kr*i»parkaiM Esitingmtattdwakonto ShiHgort 12177 Oirokonlo 14404 Kr * i »parkaiM Esitingm

73"ESSLINGEN a.N., den iü. juni 19oe73 "ESSLINGEN a.N., June June 19, 19oe

P 103Q - resohöP 103Q - resohö

HSIdtrtinwcg 51HSIdtrtinwcg 51

Tal.fon 35565«Tal.fon 35565 «

Tdegramm*: PATMA EttlingcniwdcarTdegram *: PATMA Ettlingcniwdcar

ATOIlIG EEISdGI C0MKIS3I0HATOIlIG EEISdGI C0MKIS3I0H

I ONiSNdTBAHLEl-I- üä2EüGJJBI ONiSNdTBAHLEl-I- üä2EüGJJB

Die Brfindunst bezieht sich auf einen Ionenstrahlen-Erzeuger mit einem Körper aus einem Material» das Partikelchen der für diese Ionenstrahlen gewünschten Atomart enthalt» Im besonderen bezieht sich die Erfindung auf die Erzeugung von Strahlen aus Jeweils eine Ladung tragenden Partikelchen und zwar auf dieThe fume refers to an ion beam generator with a body made of one material »the particle that is desired for these ion beams Atomic type contains »In particular, the invention relates on the generation of rays from each particles carrying a charge, namely on the

8AD ORIGINAL8AD ORIGINAL

iar sines Ionenstrehles mit Hilfe eircr Ionenquelle, bei der ein Laser für die Erzeugung· der Ionen verwendet wird, wobei ler Srfindungsgegenstand insbesondere zur Verwendung in Verbindung mit siektrostatischen Ionenbcschleunigem bestimmt ist.iar its ion beam with the help of an ion source, in which a laser is used to generate the ions, the subject of the invention in particular for use in conjunction with electrostatic Ion accelerator is determined.

3en"" der Erfindung ist die neue Vorrichtung durch eine Lsser-Liohtouelle gekennzeichnet, die so angeordnet ist, de? sie oir.en zusammenhängenden Lichtstrahl zur Bildung eines Plasmas auf diesen Körper richtet, um die Atome zu verdampfen und zu ionisieren, und weiterhin dadurch gekennzeichnet, ds8 in der Hähe dieses tlcs:nes eine elektrostatische Gitter vor rieht uns: zum wahlweisen Entziehen der Ionen aus den Plasma und Elektroden zur Beschleunigung der entzogenen Ionen vorgesehen sind, die 59zu dier.en, einen Ionenstrahl zur Verwendung in einen Beschleuniger zu schaffen.3en "" of the invention is the new device through a Lsser-Liohtouelle marked so arranged is de? they oir.en coherent ray of light aimed at the formation of a plasma on this body, in order to vaporize and ionize the atoms, and continue characterized by ds8 in the height of this tlcs: There is an electrostatic grid in front of us: for optional Withdrawal of ions from the plasma and electrodes are provided to accelerate the withdrawn ions, the 59zu dier.en, an ion beam for use in to create an accelerator.

Di9 Erfindung i3t in erster Linie zur Verwendung puf dem technischen Gebiet der Erzeugung von schweren lonenstrshlen zur Anwendung in elektrostatischen Beschleunigern im allgemeinen und in Van de Graaff-Beschleunigern im besonderen bestimmt. Bisher hatten die Ionenströme, die von solchen Erzeugern und Vorrichtungen geliefert -./erden konnten, nur eine niedrige Intensität, t-rss in erster Linie darauf zurückzuführen war» ds?The invention is primarily intended for use in puf dem technical field of heavy ion beam generation for use in electrostatic accelerators in general and in Van de Graaff accelerators in particular determined. Previously, the ion currents had been delivered by such generators and devices -./ could earth, only a low intensity, t-rss was primarily due to »ds?

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OAD3OR,OAD 3 OR,

intensivere lonenquellen nicht zur Terfü^un,^ standen und. <?:©" solche "Ior>enquellen nicht leicht in Eochrppnnun^seinri cn tunken der liier in Ftp;?-?, stshendr-n Art eingebaut werden konnten. Die vorliegende Srfincunr ]-:ρΐιη leicht in ten feldfreien Bereich, z. 3. der Kuscel eines Van de Grepff-Generetors eingebaut werfen. Darüber hiiieus liefert die vorliegende Ionenquelle lonenströme ruit Dichten, die Uta raehrere Grö'-'eiiordnunneii jcrö'-er als diejenigen von üblichen Ionenquelle!! sind.more intense ion sources were not available, and. <?: © "Such" sources are not easily found in Eochrppnnun ^ hisri cn dunking the liier in ftp;? - ?, stshendr-n type incorporated could become. The present Srfincunr] -: ρΐιη easily in th field-free area, e.g. 3. the kuscel of a van Throw de Grepff Generetors installed. About that the present ion source delivers ion currents ruit Dens, the Uta larger size - 'eiiordnunneii jcrö'-er than those from usual ion source !! are.

Allgemein gesehen sieht die Ifirfinö.xuifr eine Ionenquelle vor, die in der La^o ist, sclixTere Ionen, c. h. Ionen mit einem hohen Atom- oder Molekulsr.geTTicht su ei-zeu- g&n, für die Verwendung in einer Ionenkenone, die insbesondere EUr Anwendung in elektrcstetisehen Ionenstrahlen-Beschleunigern geeignet ist. Ia besonderen An;rendun3sfs>ll ist der vorliegende Lsserstrshl-Ionengenerstor für einen Vf?n de Graaff-Generstor geeignet, um einen Strahl von. schwereren Ionen mit 3röT!erer Stromstärke, z. 3. mindestens '300 Ampere zu liefern. Allgemein gesehen schpfft die Vorrichtung gemäß vorliegender Erfindung ein Plasma, dss als Epuptbesta.ndteil eine susgewählte, bestimmte Ionenart enthält, inö.em ein Leser-Lichtstrahl auf eine Aufprallfläche aus eine^i Stoff gerichtet wird, der Moleküle der ausgewählten Ionenart enthält. Die ionisierende Wirkung des auftreffenden Laserstrahles befreit dieIn general, the Ifirfinö.xuifr provides an ion source which is in the La ^ o, sclixTere ions, ch ions with a high atomic or molecular r.geTTicht su ei-zeu- g & n, for use in an ionenkone, in particular EUr Application in electrical ion beam accelerators is suitable. In particular, the present laser beam ion generator is suitable for a Vf? N de Graaff generator to generate a beam of. heavier ions with 3 redder current strength, e.g. 3. Deliver at least 300 amps. Generally speaking, the device according to the present invention creates a plasma which contains a selected, specific type of ion as an epupt constituent, in that a reader light beam is directed onto an impact surface made of a substance which contains molecules of the selected type of ion. The ionizing effect of the incident laser beam frees the

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BAD ORIGINAL BATH ORIGINAL

Iloleküle, damit diese das PIssma durch Verdampfen unö./oder Abtr^en der Oberfläche der Aufprallfläche bilden. JJie feT-rünschten Ionen ?rerden sodann elektrostatisch den Plesma entzogen und beschleunigt.Ilolecules so that they evaporate the PIssma unö. / or separation of the surface of the impact surface form. The desired ion earths then electrostatically withdrawn from the plesma and accelerated.

iiin erster "vorteil des vorliegenden lonenstrahleniSrzeugers besteht in der erhöhten Intensität, d. h. in -!er Stromdichte des hierbei erzeugten Ionenstrahles, ώΐη erster Faktor, welcher die relative Geschwindigkeit bestimmt, mit der die Ionen erzeugt werden, d. h. die Stromdichte des erzeugten Ionenstrehles, ist das Energienivepu des auf die Aufprallflache a.uftreffenden Lichtstrahles. Jeder vorzugsweise eine Leistung von 1 Kilowatt oder mehr abgebende Laser ist für die Verwendung bei der Ionenquelle gemä?> vorliegender Erfindung geeignet, und die Lichtabgabe der Laservorrichtung bestimmt unmittelbar das erzielbare otromniveau der Ionensbgabe. The first "advantage of the present ion beam generator" consists in the increased intensity, i. H. in -! er current density of the ion beam generated here, ώΐη first factor, which is the relative speed with which the ions are generated, d. H. the current density of the generated ion beam is the energy level of the light beam striking the impact surface. Any laser preferably emitting 1 kilowatt or more of power is acceptable for use suitable for the ion source according to the present invention, and the light output of the laser device directly determines the achievable otrom level of the ion output.

Die Herstellung und die Beschleunigung von Strahlen leichter Ionen ist bekannt. Vorrichtungen, die Elektronen, Protonen, Deuteronen und c/-Teilchen mit verhältnismäßig hohen Stromstärken abgeben, sind bekannt und werden insbesondere bei Kernreaktionsversuchen in ausgedehntem Umfange verwendet. Mit dem Aufkommen von schweren Ionen- The production and acceleration of beams of light ions is known. Devices which emit electrons, protons, deuterons and c / particles with relatively high currents are known and are used extensively, particularly in nuclear reaction experiments. With the advent of heavy ionic

■ - 5 -009ÖÖ9/Ö679 8AD original ·■ - 5 -009ÖÖ9 / Ö679 8 AD original ·

beschleuniscern, wie der Eilac (Heavy Ion Linear Accelerator) bei Lawrence ßadiation Laboratory der Universität von Kalifornien und der in der üäA-j?atentschrift 2 867 7^3 beschriebene Beschleuniger wurde der Massenbereich von. Atomarten, die für Kernreaktionsversuche nützlich sind, etwa auf eine Atomzahl von 10 ausgedehnt, Wenn Xonenstrshlen hoher Energie der schwereren Atomarten cgewinscht werden, stehen von den bekannten Beschleunigern für deren Erzeugung nur elektrostatische Beschleuniger zur Verfügung. Der elektrostatische Beschleuniger, insbesondere der Van de Graaff-Generator, hat zahlreiche Vorteile, insbesondere im Hinblick auf die jäinf8chheit und auf die niedrigen Kosten des Gerätes. Auch kann das Gerät ohne grundsätzliche Änderungen zur Beschleunigung soviohl von leichten Ionen als auch von schweren Ionen ver^rendet werden. Die wichtigste Beschränkung des Anwendungsgebietes der elektrostatischen Beschleuniger einschließlich des Yan de Graaff-Genera.tors besteht jedoch darin, daß die hieraus hervorgehenden Ionenstrahlen eine niedrige Stromstärke haben, xfobei diese Ionenstrahlen üblicherweise im Bereich von 100. M Uli amp ere bis zu etwa 1 Ampere liegen.accelerators, such as the Eilac (Heavy Ion Linear Accelerator) at Lawrence Adiation Laboratory of the University of California and the accelerator described in the German Patent No. 2,867 7 ^ 3, the mass range of. Types of atoms that are useful for nuclear reaction experiments, extended to an atomic number of 10, for example. The electrostatic accelerator, particularly the Van de Graaff generator, has numerous advantages, particularly in terms of the smoothness and the low cost of the device. The device can also be used to accelerate both light ions and heavy ions without any fundamental changes. The main limitation on the field of application of the electrostatic accelerators, including the Yan de Graaff generator, is that the ion beams resulting therefrom have a low current strength, with these ion beams usually being in the range of 100 mA to about 1 ampere .

Im Gegensats hierzu können Ionenstrahlen, die durch einen elektrostatischen Beschleuniger erzeugt werdens On the other hand, ion beams generated by an electrostatic accelerator can s

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SAD ORiGSNALSAD ORiGSNAL

der die Ionenquelle gemäß vorliegender Erfindung verwendet, bis zu mindestens mehr eis -/,uei GrVi Anordnung en griPor sein. Als Folge hiervon kann nunmehr die Zeit, die für die irzeu^uns: von Kernreaktionsprojukten in vernünftif.on I-Ienrsn erforderlich ist, sehr viel -deiner 3"!In, ;ps 'iazu beitragt, de^ außerordentlich viel größere irt::!'? erul-'lt .r^irlen, wenn Isotopen mit einer sehr kurzen Ii?ltzait o.ie rs-rllnsohten ii^zeu^niss^ nine. Wes αοο'ι ---iohtlfer ist: rieaktionen, die fr.iher ni'; su3?ef'ihrt vor den sine, veil lie Te.TÜnschte Zeit eine praktisch nicht trp"'bpre L"n«re hatte, können nunmehr' in gusrsic'.isn·' kurzen Zeitr;->'u'ien durchgeführt :;erlsn, oo z.3. k'Jnnten verscnielenL Produkte nit einer . rzen Lebensdauer nie'ials in VernunftL?en ilena-en durch die bekannten Vorrichtungen ir^eu^t werden, .-/eil 'Jiese Produkte sich schneller zersetzten als sie in Hennen aufgespeichert werden könnten, die selbst nur für Versuchszwecke ausreichen tffirden.who uses the ion source according to the present invention, up to at least more ice - /, uei GrVi arrangements in griPor. As a consequence, now the time for the irzeu ^ us: is required by Kernreaktionsprojukten in vernünftif.on I-Ienrsn, much -deiner 3 "In 'ps' iazu contributes, de ^ very much larger irt: ! '? erul-'lt .r ^ irlen if isotopes with a very short Ii? ltzait o.ie rs-rllnsohten ii ^ zeu ^ niss ^ nine.Wes αοο'ι --- iohtlfer is: rieaktionen, the fr. iher ni '; su3? ef'ihrt before the sine, veil lie Te.TÜnscht time had a practically no trp "' bpre L" n «re, can now 'in gusrsic'.isn ·' short time r ; ->'u'ien carried out:; Erlsn, oo z.3. Could be connected to products with a short service life, never in a reasonable sense, ilena-en by the known devices ir ^ eu ^ t, .- / eil' J these products decompose faster than they can be stored in hens, which are sufficient even for experimental purposes.

Ein anderer Vorteil des vorliegenden Ionenstrehlenj£rzeu?ers besteht darin, da1? nur verhältnisaiä^ kleine ionenerzeu^ende Partien oder Teile der Ionenquelle im Beschleuniger selbst angeordnet werden müssen, welcher Vorteil den Einbau des neuen Erzeugers in beliebige Beschleuniger-Systeme erleichtert. Die Hilfsausrüstung für die Ionenquelle, d. h. die Laser-Lichtquelle, die elektrischen Stromquellen und Steuer- und Hilfs-Another advantage of the present ion beam heater is that 1 ? only relatively small ion-generating portions or parts of the ion source have to be arranged in the accelerator itself, which advantage facilitates the installation of the new generator in any accelerator system. The auxiliary equipment for the ion source, i.e. the laser light source, the electrical power sources and control and auxiliary

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können pu'ierhplb angeordnet werden, :TObei escan be arranged pu'ierhplb: TObei es

erforderlich ist, da.°- eine Lichfbphn zwischen der Loser-^aelle und den Material der AufprpllflV.che Boschs ffen wird·is necessary because. ° - a light between the loose material and the material of the contact surface Boschs will ffen

Demzufolge besteht ein erster Ge-Tenstend der. vorliegend sn Jirfindung darin, eine Ionenquelle zu schaffen, die in der Lage ist, eine Abgabe von Ionenstrom-Inpulsen von bis zu 300 Ampere und mehr zu schaffen.Accordingly, there is a first trend in the. present sn Jirfindung in creating an ion source, which is capable of delivering ion current pulses of up to 300 amps and more.

Im besonderen besteht ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung darin, eine Ionenquelle zu schaffen, die insbesondere für die Verwendung mit lonenbeschleunigern und insbesondere mit elektrostatischen Beschleunigern geeignet ist.In particular, there is an object of the present Invention is to provide an ion source, in particular for use with ion accelerators and especially with electrostatic accelerators suitable is.

Sin anderes Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Ionenquelle zu schaffen, die in der Lage ist, Ionen von schweren Elementen bei hohen Stromstärken, insbesondere von Atomarten mit einem Atomgewicht größer als 10 abzugeben.Another object of the present invention is to provide an ion source which is capable of Ions from heavy elements at high currents, especially from types of atoms with an atomic weight greater to be submitted as 10.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 die Ionenquelle gemäß der Erfindung in einerIn the drawing are exemplary embodiments of the subject of the invention shown. 1 shows the ion source according to the invention in one

schematischen Darstellung, Fig. Z einen in einen Van de Graaff-Beschleuniger .Schematic representation, Fig. Z a in a Van de Graaff accelerator.

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oder -Generator eingebauten Ionen- und Laserstrahlen-Erzeuger ffem&R der Erfindung in einer Seitenansicht in einem senkrechten Schnitt,or generator built-in ion and laser beam generator ffem & R of the invention in one Side view in a vertical section,

Fig. 3 eine graphische Darstellung, -welche die Abhängigkeit des Ionensbgabestromes von der beschleunigenden Spannung veranschaulicht, die zum Extrahieren oder Abziehen der von der Aufprallfläche ausströmenden Ionen verwendet wird undFig. 3 is a graph showing the dependency of the ion emission current from the accelerating Illustrates voltage used to extract or subtract the ions emanating from the impact surface will and

Pig. ty eine graphische Darstellung, welche den von · Aufprallflächen verschiedener Materialien durch einen einzigen Laserstrahllichtstoß erzeugten Ionenstrom veranschaulicht.Pig. ty a graphical representation showing the Impact surfaces of different materials generated by a single burst of laser light Ion current illustrated.

Die erfindungsgemäSe Ionenquelle besteht hauptsächlich aus einem Laserorgan, das zur Erzeugung eines zusammenhängenden Lichtstrahles erregt wird und aus einem emittierenden Aufprallkörper, der aus einem Material besteht, das ein Element enthält, das einer ausgewählten, bestimmten Ionenart entspricht, und auf den der zusammenhängende Lichtstrahl gerichtet wird, um das genannte Element zu verdampfen und zu ionisieren. Die durch die Behandlung mit dem Laserstrahl entstandenen Ionen bilden ein an der Aufprallfläche anliegendes Plasma. Die Erfindung umfaßt ferner Mittel zum Gewinnen von bestimmten, ausgewählten Ionen aus dem Plasma und zur BeschleunigungThe ion source of the present invention mainly consists from a laser organ, which is excited to generate a coherent light beam, and from an emitting one Impact body consisting of a material that contains an element that corresponds to a selected, specific one Ion type corresponds, and on which the contiguous light beam is directed to the said element vaporize and ionize. The ions created by the treatment with the laser beam form an on plasma adjacent to the impact surface. The invention further comprises means for extracting certain selected ions from the plasma and for acceleration

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dieser Ionen entlang einer bestimmten Bahn, um einen kollimierten Ionenstrahl su schaffen.these ions along a certain path to create a collimated ion beam su.

In Fig. 1 ist bei 11 eine emittierende Aufprallfläche gezeigt, die Teil eines Körpers vorzugsweise aus festem Material ist, das die größtmögliche Konzentration einer Art von Atomen oder Isotopen enthält, aus denen ein Ionenstrahl zu bilden ist. Prinzipiell gibt es keine bedeutsame Begrenzung1 hinsichtlich der Art der Ionen, die erzeugt werden können. Die erfindungsgemä?e Ionenquelle ist besonders zur Herstellung von lonenstrahlenimpulsen von Elementen und Isotopen oberhalb des Atomgewichtes 10 geeignet, da bereits bekannte '/orrichtungen in diesem Bereich nicht besonders wirkungsvoll sind. Jedoch können ebenso Ionen mit einem kleineren Atomgewicht erzeugt werden, wenn eine wirksame emittierende Aufprallfläche vorgesehen werden kann. Hierfür dürfte jedes einer Verdampfung und Ionisation durch den niedrigeren Strahl fähige Material geeignet sein. Es ist nicht erforderlich, dai3 das Material fest ist. Der Emitter 11 kann z. B. aus einem Vorrat von Flüssigkeit, wie Quecksilber, bestehen, sofern angemessene Sicherheitsvorkehrungen TtfLe Prallplatten vorgesehen sind, um unerwünschtes Spritzen zu verhüten, oder die Flüssigkeit kann in einen porösen keramischen oder porösen metallenen Körper aufgesaugt werden, auf dem eine Oberflächen-In Fig. 1, an emitting impact surface is shown at 11, which is part of a body, preferably made of solid material, which contains the greatest possible concentration of a type of atoms or isotopes from which an ion beam is to be formed. In principle there is no significant limitation 1 on the type of ions that can be generated. The ion source according to the invention is particularly suitable for the production of ion beam pulses of elements and isotopes above the atomic weight 10, since already known devices are not particularly effective in this area. However, ions with a smaller atomic weight can also be generated if an effective emitting impact surface can be provided. Any material capable of evaporation and ionization by the lower beam should be suitable for this. It is not necessary that the material be solid. The emitter 11 can, for. B. consist of a supply of liquid, such as mercury, provided that adequate safety precautions are taken to prevent unwanted splashing, or the liquid can be absorbed into a porous ceramic or porous metal body on which a surface-

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schicht der Flüssigkeit zurückbehalten wird. Die Aufprsllfl-Hche ist so angeordnet, de° sie einen hochintensiven, zu s 3 τοπ anhangend en, von einsr Laser-Lichtnusllfi Iier berichteten Lichtstrahl 12 pufnimt. Die Lrsar-Liohtiuelle kaiin irgendeine übliche jünheit sein, Ais vorzu~TTeise eine Leistungsabgabe von et;ja 1 Kilojatt oder Mehr hat. De die Zahl der von der Aufpr&llfl;;c.ae euspc^ssndten Ionen sich proportional zur Lsserabgabe verh"lt, sin:1, endere Parameter bleich. Jie Var-■.yendun? einer relativ starken Las er-einheit wird sich selbstverständlich in einer beachtlichen erhöhung der lonen^bsiabe der vorliegenden Ionenquelle ?riüerspiegeln.layer of liquid is retained. The height of the impact surface is arranged in such a way that it puffs a high-intensity light beam 12 which is attached to it by a laser light beam. The Lr sar-Liohtiuelle may be of any common young age, Ais preferably has a power output of 1 kilojatt or more. De the number of times of impact & llfl ;; c.ae euspc ^ s, ions would behave proportionally to the release of solvent, sin: 1 , the other parameters are pale. The var- ■ .yendun? Mirror the ion source.

Eine optische Linse I^ ist zwischen deii Laser 13 und der emittierenden Aufprallfläche 11 angeordnet, um den Lichtstrom 12 aufzufangen und ihn a.uf eine geeignete Fläche des Sknitters 11 zu konzentrieren. Es hat sich in der Praxis gezeigt, da3 sich die Zahl der von der AufprellflXche aus?estoler.en Ionen auf ein Maximum erhöht, sofern das Laserstrahl 12 in einen Brennpunkt fokussiert ^rird, der eher etwas außerhalb der Oberfläche der Aufprallfläche 11 als auf dieser selbst liegt. Eine maximale Ionenerzeugung wird erreicht, vjerxn der Brennpunkt 16 etwa lA" (6,35 mm) von der Fläche 17 der Aufprallfläche 11 entfernt liegt. Obgleich in der Zeichnung eine Konvexlinse I^ dargestellt ist, kann diese durch andereAn optical lens 11 is arranged between the laser 13 and the emitting impact surface 11 in order to collect the luminous flux 12 and concentrate it on a suitable surface of the cutter 11. It has been shown in practice, DA3, the number of increases of the AufprellflXche from? Esto ler.en ions to a maximum, if the laser beam 12 in a focus focused rird ^, the rather just outside the surface of the impingement surface 11 than on this itself lies. Maximum ion generation is achieved when the focal point 16 is approximately 1½ "(6.35 mm) from the surface 17 of the impact surface 11. Although a convex lens is shown in the drawing, it can be replaced by others

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optische Brennlinsen oder durch ein Metallspiegellinsen-3ysten oder durch ein optisches Fenster ersetzt werden. In einer typischen Konstruktion ist der Emitter 11 innerhalb des geschlossenen Endbereichs einer lMnrlichen, rohrförmigen D"lie 13 angeordnet. Diese Hülle 13 kenn pus einem Isolator wie GIeε hergestellt sein, wobei c'ie Linse I^ in einer hermetischen, undurchlässigcn Passung oder Lpyerun^ (nicht dargestellt) öler in einer lichtundurchlässi^en Hülle angebracht ist, die in derselben Ifeise verwendet wird, oder mit einem lichtdurchlHssi-ceii, au°erhalb angebrachten Fenster versehen ist, ui den Laser-Lichtstrom 12 einzulassen. Die Hülle wird durch eine mit ihr verbundene Vakuumpumpe 19 luftleer gemacht. Ein Filtrierlitter 21 von in Abstand zueinander liegenden, parallelen Leitern verläuft quer über die Hülle 18 in Abstand zum Emitter 11, und- die beschleunigende Gitterelektrode 22 ist in Abstand und parallel zum Gitter verlaufend und in Abstand, und exzentrisch zum Suitter 11 angebracht. Das Gitter 21 und die Elektrode 22 können einfach dadurch gehaltert werden, da.S sie am Glas oder an der keramischen Wand der Hülle oder auch alternativ an abstehenden Isolatoren oder dgl. befestigt werden. Eine Gleichstromquelle 23 ist so angeordnet, daß ihr negatives Anschlußende 2^ mit der beschleunigenden Elektrode 22 verbunden ist. Das positive Anschlu^ende 26 der Gleichstromquelle 23 ist mit dem Emitter 11 und im allgemeinen auch mit dem Filtrier-optical focal lenses or a metal mirror lens system or replaced by an optical window. In a typical construction, the emitter 11 is inside the closed end area of a real, tubular D ″ lie 13 arranged be made pus an insulator such as GIeε, where c'ie lens I ^ in a hermetic, impermeable Fit or Lpyerun ^ (not shown) oiler in one opaque sheath is attached, which is in the same Ifeise is used, or with a translucent si-ceii, outside window is provided, ui to let in the laser luminous flux 12. The shell will evacuated by a vacuum pump 19 connected to it made. A filter litter 21 from at a distance from each other lying, parallel conductors runs across the shell 18 at a distance from the emitter 11, and the accelerating Grid electrode 22 is spaced and parallel to the grid and spaced and eccentric attached to suitter 11. The grid 21 and the Electrode 22 can be held simply because they are on the glass or on the ceramic wall of the shell or alternatively attached to protruding insulators or the like. A DC power source 23 is arranged so that its negative connection end 2 ^ with the accelerating Electrode 22 is connected. The positive connection end 26 of the direct current source 23 is connected to the Emitter 11 and generally also with the filter

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fitter 21 verbunden, des in der Hülle 18 zxrisehen der Aufvrcllfliiclie 11 und der beschleunigenden Elektrode 22 riuer über die Linie der dazwischenliegenden Eehn oder Sichtliiaic? in einer Entfernung von bin zu einigen weni/ren Zentimetern von der Ξ eschleunif^incrs elektrode 22 pncebrrclit ist. Das Filtriergitter 21 bildet eine Behrens ^un.-r si in ie für den vo~> Plasms eingenommenen Haum zwischen Sinitter 11 und Gitter 21. up es mit Bezug suf •:ie ο "er gegenüber der Elektrode 22 positiv geladen ist, zi':ht -vr?s Gitter 21 Elektronen von innerhalb des Plasmas ρ η unr" sammelt sie. Positive Ionen werden dem Plasma durch die negative Spannung zwischen dem Emitter 11 und der Elektrode 22 entzogen, wobei sie durch das Gitter 21 hindurch vregen ihrer höheren I-Iomente entweichen und dann in HichtunG ?e~cn die Elektrode 22 durch den negativen, zwischen Elektrode 22 und Piltrior^itter 21 errichteten elektrischen Feld~τεdienten beschleunigt werden. Ein parallel geschalteter ".iiderstend 27 und ein steuernder, kontrollierender und ordnender Leuchtschirm oder Oszilloskop 28 ("monitoring oscilloscope"), der in Heihe mit dem negativen Anschlu^encle 2k der Stromquelle 23 und der Elektrode 22 verbunden ist, stellen Ilittel der, um den von der Elektrode 22 aufgenommenen Ionenstrom zu messen, wobei dieser Ionenstrom mit dem insgesamten erzeugten Ionenstrom proportional ist. Der Hauptanteil des Ionenstroms ■ dringt unbehindert durch das offene Ende der Hülle 18 steht danach zur Verwendung bereit. Der Unterdruck,fitter 21, that of the outer surface 11 in the cover 18 and the accelerating electrode 22 across the line of the lines or sight lines in between. at a distance of a few centimeters from the acceleration electrode 22 pncebrrclit is. The filter grid 21 forms a Behrens ^ un.-r si in ie for the area occupied by the plasms between Sinitter 11 and grid 21. up it with reference suf •: ie ο "it is positively charged with respect to the electrode 22, zi ' : ht -vr? s grid 21 electrons from within the plasma ρ η un r "collects them. Positive ions are withdrawn from the plasma by the negative voltage between the emitter 11 and the electrode 22, whereby they escape through the grid 21 with their higher moments and then in direction of the electrode 22 through the negative, intermediate electrode 22 and Piltrior ^ itter 21 established electric field ~ τε were accelerated. A parallel connected ".iiderstend 27" and a controlling, controlling and regulating luminescent screen or oscilloscope 28 ("monitoring oscilloscope"), which is connected in Heihe to the negative terminal 2k of the power source 23 and the electrode 22, are used to convert to measure the ion current picked up by the electrode 22, this ion current being proportional to the total ion current generated.

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bis zu dem die Hülle 18 geleert wird, hängt von der Spannung ab, die zwischen dem Netz 21 und der Elektrode 22 aufgedrückt wird. Für einen Spannungsunterschied von einigen wenigen Tausenden von Volt zwischen dem Gitter 21 und. der Elektrode 22 sollte der Druck suf wenigstens 10- mm/Hg verringert werden.up to which the envelope 18 is emptied depends on the voltage between the network 21 and the electrode 22 is pressed. For a voltage difference of a few thousands of volts between the grid 21 and. the pressure of the electrode 22 should be reduced to at least 10 mm / Hg.

Wie in Fig. 1 erläutert ist, liefert die Elektrode 22 die ursprüngliche beschleunigende Spannung für die von Emitter 11 freigegebenen Ionen. Die Elektrode ist im allgemeinen mit einer öffnung versehen, damit die IonenAs explained in FIG. 1, the electrode 22 provides the original accelerating voltage for the from Emitter 11 released ions. The electrode is generally provided with an opening so that the ions

durch sie hindurch in eine Strahlungsröhre oder dgl. hinan
einströmen können, die/das Ende der Hülle in Abstand und exzentrisch zum Emitter 11 befestigt ist. Der Elektrode 22 kann jedoch aiich eine hohe beschleunigende Spannung aufgedrückt werden, um die Ionen auf Energien zu beschleunigen, die, z. 3. bei 3eschiei3ungserperimenten oder beim Studium der nuklearen Eigenheiten oder Merkmale von Stoffen nützlich sind. Sofern gewünscht, kann eine Aufprallfläche an oder vor der Elektrode 22 angebracht werden, wobei die EL.ektapde in diesem Fall eine scheibenförmige feste Form haben kann und abnehmbar an die Hülle 18 angeischlossen ist.
through it into a radiation tube or the like. Up
can flow in, the / the end of the shell is attached at a distance and eccentric to the emitter 11. However, a high accelerating voltage can also be applied to the electrode 22 in order to accelerate the ions to energies which, e.g. 3. Are useful in experiments with separation or in the study of the nuclear peculiarities or characteristics of substances. If desired, an impact surface can be attached to or in front of the electrode 22, in which case the EL.ektapde can have a disk-shaped solid shape and is detachably connected to the shell 18.

Wie bereits erwähnt, wird der Bereich zwischen dem Gitter 21 und der Elektrode 22 vorzugsweise unter einem niedrigen Druck gehalten, jedoch ist eine ausreichend gro3e Ent-As mentioned earlier, the area between the grid 21 and the electrode 22 is preferably below a low one Pressure is maintained, but a sufficiently large

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fernunc £2: rl sehen diesen iileiienten vorgesehen, um einen Lichtbogen zwischen ihnen zu verhüten, ns konnte jedoch festgestellt werden, da2 ein Lichtbogen oder eine Glimmentladung zwischen diesen iüLektroden Ionen mit höheren Ionisationszustend erzeugt, .d. h. zweifach, dreifach und noch höher ionisierte Ionen. Hiernach können durch entsprechendes und reeicnetes Verändern der Bedin.-ungen in der ,teise, rls°- zwischen dein Gitter 21 und der Slektroae 22 ein Lichtbogen entstehen wird, z. B. durch VergrcH srun^ der Spannung z-.rischen diesen Elementen oder Verringerung der Entfernung zwischen diesen, Ionen mit höherem Ionisationszustsnd erzeugt werden. j£s ist darüber hinaus in der Theorie gesagt, da-B der Lichtbogen 8uch die Intensität des ersten oder primären Ionenstrahls erhöht, indem er die Ionisation von neutralen Atomen und Molekülen verursacht, die von der Aufprallfläche 11 durch den Laser-Lichtstrahl 12 freigegeben werden.fernunc £ 2: see rl these iileiienten provided an arc to prevent therebetween, ns, however, could be determined, as 2, an arc or glow discharge between these iüLektroden ions with higher Ionisationszustend generated .DH dual, triple and even higher ionized ions . According to this, by changing the conditions accordingly and in which, teise, r ls ° - an arc will arise between your grid 21 and the slektroae 22, e.g. For example, by increasing the voltage between these elements or reducing the distance between them, ions with a higher state of ionization can be generated. It is also said in theory that the arc 8 also increases the intensity of the first or primary ion beam by causing the ionization of neutral atoms and molecules released from the impact surface 11 by the laser light beam 12 .

Beispiel 8Example 8

Ein Laser (M4-spoiled") 13, der einen 6H X 1/2" Brewster-Winkelstab aus Korund enthält, der durch zwei lineare 6M-Xenon-Blitzlampen aufgeladen war, lieferte einen Lichtiznpulsertrag von 0,2 Joule in 70 NanoSekunden. Der Lichtstrahl 12 wurde auf eine Nickelaufprallfläche 11 gerichtet und durch eine eine Brennweite von 1,25 Zoll aufweisende Linse Ii* auf einen um 1/** Zoll von der AufprallflächeA laser ( M 4-spoiled ") 13 containing a 6 H X 1/2" Corundum Brewster angle bar charged by two 6 M 6 M xenon linear flash lamps provided a light pulse output of 0.2 joules in 70% Nanoseconds. The light beam 12 was directed onto a nickel impact surface 11 and through a 1.25 inch lens Ii * at 1 / ** inch from the impact surface

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entfernten Brennpunkt l6 fokussiert, Die Spannungsaueil3 23 verursachte zwischen dera Gitter 21 und der Slektrooe 22 einen Spannungsunterschied von 30°° Volt. Das Gitter 21 bestand aus einem 120-maschigen 27 )&-durchlas senden Nickelgitter. Die Elektrode 22 war fest ausgebildet, um das Ansammeln auf ihr des gesamten erzeugten Kickelionenstrahles zu ermöglichen. Der Abstand syrischen dem Gitter 21 und den ^hitter 11 betrug 1/2". Der mo::i xrle oder Spitzen-Ionenntromeinfeil puf der Elektrode 22 \airji -lit Hilfe eines 100 (ohm) Jidei-irndes 27 und. eines Leuchtschirmes 23 bemessen und mit ZL^I- Ampere pro Liclits festgestellt.focussed at a distant focal point 16, the voltage line 23 caused a voltage difference of 30 °° volts between the grid 21 and the slektrooe 22. The grid 21 consisted of a 120-mesh 27) & - transmissive nickel grid. The electrode 22 was made solid in order to allow the accumulation of the entire generated kickelion beam on it. The Syrian distance between the grid 21 and the hitter 11 was 1/2 ". The mo :: i xrle or tip ionic current puf of the electrode 22 \ airji -l with the help of a 100 (ohm) Jidei-irndes 27 and a fluorescent screen 23 measured and determined with ZL ^ I-Ampere per Liclits.

Unfrssendere Grillen mir den mit einem Lsser 13 ("un-4-sooiled laser") erzielt, der eine Abgabe von 1,5 Joule in For 11 eines Lichtimpulses von einer .-.teuer von et-re 200 l.ikroseirunden auf:-ries. Die Zahlen sind in der graphischen Darstellung der Pig. 3 und k zusammengefaßt. Fig. zeigt die Abhängigkeit des Spitzen-Stromes von der Spannung des Gitterkollektors bei einer Abgabe von 1,5 Joule. Die Kurve a, zeigt den gesamten effektiven Strom einschließlich der Lichtbogen- und lonenstromkomponenten an der Elektrode 22 unter Betriebsbedingungen, die einem Lichtbogen entsprechen, während die Kurve b einen Schätzwert für die auf die Elektrode anfallende minimale lonenstromkomponeiite darstellt. Die Kurven a-f der Figo k zeigen den gesamten Spitzenstrom, der auf die Elektrode ein-More unwholesome crickets with a Lsser 13 ("un-4-sooiled laser"), which has an output of 1.5 joules in For 11 of a light pulse of one -. Expensive of about 200 l.icrosis round to: - ries. The numbers are in the graph of the pig. 3 and k combined. Fig. Shows the dependence of the peak current on the voltage of the grid collector with an output of 1.5 joules. Curve a shows the total effective current including the arc and ion current components at the electrode 22 under operating conditions which correspond to an arc, while curve b represents an estimate of the minimum ion current component occurring on the electrode. The curves af of Figo k show the total peak current that is applied to the electrode

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fällt bei Verwendung von verschiedenen Materialien der Aufprallf.l9.che, z. B. Aluminium, Kohlenstoff, Kupfer, Eisen, Wickel und Tantalum. Der Spannunsrsunterschied zwischen dem Gitter 21 und der Elektrode 22 wurde bei 5 kv. gehalten. Die Ionenstromkomponente des gesamten Stromes liegt bei mindestens *JO fo. Ein typischer Einbau mit einer Ionenquelle gemäS der Erfindung ist in Fig. 2 dargestellt. In Plij. 2 ist in einem Schnitt ein Teil der Potentialkugeln eines Vsn de Graaff-Beschleunigers oder -Generators gezeigt. Der hier dargestellte Beschleuniger gehört zu der Art, bei der positiv und negativ geladene Kugeln zwischen sich ein elektrisches Feld bilden, um einen Ionenstrahl zu beschleunigen. Wie aus der nachstehenden Beschreibung zu erkennen ist, kann das erfindungsgemäße Prinzip in derselben Weise bei einem eine einzige Potentialkugel besitzenden Van de Graaff-Beschleuniger angewendet werden, bei dem die Ionen durch das elektrische Feld zwischen der Potentialkugel und dem Erdboden beschleunigt werden. Eine genauere Beschreibung von Van de Graaff-Genera.toren und auch von anderen elektrostatischen Erzeugern oder Generatoren ist im Kapitel k von "Applied Nuclear Physics", Pollar and Davidson, 2. Ausgabe, John Wiley and Sons, New York, N. Y., 1951, enthalten. Für die vorliegenden Zwecke können Van de Graaff-Beschleuniger oder -Generatoren grundsätzlich wie folgtTorgesehen werden«If different materials are used, the impact factor falls, e.g. B. aluminum, carbon, copper, iron, winding and tantalum. The voltage difference between the grid 21 and the electrode 22 became 5 kV. held. The ionic current component of the total current is at least * JO fo. A typical installation with an ion source according to the invention is shown in FIG. In Plij. Figure 2 shows in section part of the potential spheres of a Vsn de Graaff accelerator or generator. The accelerator shown here belongs to the type in which positively and negatively charged spheres form an electric field between them in order to accelerate an ion beam. As can be seen from the description below, the principle according to the invention can be applied in the same way to a Van de Graaff accelerator having a single potential sphere, in which the ions are accelerated by the electric field between the potential sphere and the ground. A more detailed description of Van de Graaff generators and also of other electrostatic generators or generators can be found in Chapter k of "Applied Nuclear Physics", Pollar and Davidson, 2nd edition, John Wiley and Sons, New York, NY, 1951, contain. For the purposes at hand, Van de Graaff accelerators or generators can basically be seen as follows «

In Fig. 2 ist eine erste Potentialkugel 31 an einem EndeIn Fig. 2, a first potential sphere 31 is at one end

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einer rohrförmigen Eslterung 32 angebracht. 3in üblicher Ladungsütoertrasungs-Bandmechaiiissius ist innerhalb der rohrförmigen Halterung 32 angeordnet, der die positive Ladung in der üblichen iieise von der Ladun^seinführungsvorrichtung (nicht dargestellt) zur Kugel 31 über das Isolationsbaiid oder den Gurt 33 transportiert. Bürstenkollektoren 3^· nehmen die positive Ladung von Band 33 auf und leiten sie zur Kugel 31· Gleichzeitig wird die negative Ladung von der Kugel 31 durch die Zerstäuberspitze 36 abgenommen, die zwischen der Innenfläche der Kugel 31 und dem Teil des 3andes 33 leitend weitergegeben wird, von dem die positive Ladung abzunehmen ist. B&s positiv geladene Teil 37 zieht Elektronen von der Kugel 31 zur Zerstäubungsspitze 36 an, von der sie durch das sich bewegende Band 33 entfernt werden. Sine zweite Potentialkugel 38 ist in Abstand zur ersten Kugel 3I angeordnet und uird zur entgegengesetzten Polarität in ähnlicher iieise nie die Kugel 31 mit üblichen Mitteln {nicht dargestellt) geladen. Ss wird jedoch darauf hingewiesen, da® die Kugel 33 auf das Bodenpotential bezogen oder vollständig entfernt werden kann. Zur Beschleunigung der positiven Ionen nuß die Kugel 31 »ur auf eine negative Sapnnungsquelle und eine Korona- oder Kranz entladung zi-jischen dieser Quelle und der Kugel 31 bezogen werden. Die Besehleunigungsröhre 39 begrenzt einen länglichen evakuierten Baum *H, durch den der von einer Ionenquelle kommende Ionenstrahl hindurchgerichtet wird, um beschleunigt zu werden. Ein erstes Ende hz der Beschleunigungsröhre 39 ist unter hermetischem Abschluß mit der Kugel 31a tubular Eslterung 32 attached. A conventional charge transfer belt mechanism is arranged within the tubular holder 32, which transports the positive charge in the usual manner from the charge guide device (not shown) to the ball 31 via the insulation device or belt 33. Brush collectors 3 ^ · take up the positive charge from band 33 and conduct it to ball 31 · At the same time, the negative charge is removed from ball 31 by atomizer tip 36, which is passed on between the inner surface of ball 31 and the part of 3andes 33 in a conductive manner from which the positive charge is to be removed. B & s positively charged portion 37 attracts electrons from ball 31 to atomizing tip 36, from which they are removed by moving belt 33. Its second potential sphere 38 is arranged at a distance from the first sphere 3I and the sphere 31 is similarly never charged with the usual means (not shown) for the opposite polarity. However, it is pointed out that the ball 33 can be related to the ground potential or can be completely removed. To accelerate the positive ions, the ball 31 must be related to a negative voltage source and a corona or ring discharge between this source and the ball 31. The acceleration tube 39 defines an elongated evacuated tree * H through which the ion beam coming from an ion source is directed to be accelerated. A first end hz of the acceleration tube 39 is hermetically sealed with the ball 31

verbunden. In "hnlicher "Jeise ist des pndere järAe 4 3 der 3escH!eunigungsröhre 3^ unter hermetischen Abschluß *nit der Kugel 33 verbunden. Die Oberflächen der Hudeln 31 und 38, die unter hermetischem Abschlu nit den Innenrsum *KL der -iöhre 3^ in Verbindung stehen, besitzen öffnungen kk uiij. 4S, danit eine Verbindung zwischen dem Innei^reu^i ^l der Beachleunicvmrsröhre 3^ 1^It den entsprechenden lnnenr".u:ien der Ilu-csln 3I und 38 ".es ehe ff en wird.tied together. In a "similar" junction, the other year 4 3 of the 3 inclination tube 3 is connected to the ball 33 with a hermetic seal. The surfaces of the hulls 31 and 38, which are hermetically sealed with the inner space * KL of the tube 3 ^, have openings kk uiij. 4S, danit a connection between the interior of the beach accelericvmrsröhre 3 ^ 1 ^ It the corresponding interior ".u: ien of the Ilu-csln 3I and 38". It will open before.

einen ■•leio!y.iH':i~2n Spsrnun"3'"radienter. 2:-.risehen clsn Kugeln 31 uni=. 3Z hersra 3 t eilen, sind vml st scheibenförmige Leiter ^? in re"3l*a'" "i^en Abstanden un die ieschleuniguncsröire 3° herua in 'ϊοεreis»ler Anordnung hierzu exi- ?eorc.:iet. Diese Leiter ij-7 schaffen den ,?leichn".Bicen Spsnnuii';n":re dienten zwischen den Hu se ein 3I u1-ic1- 33, indem sie -ine leitende Bahn für eine Korona.-3ntlad.ung· von einsr ilu-;el zur ejideren, d. h. von der Kugel 31 zur liurel 33 scli?ffen. Ua die Ionen in der ilähe des Zentrums der 3eschieunigungsröhre 39 zu halten, ist eine Driftröhre kB mit jedem Leiter ^7 elektrisch verbunden. Die zylindrisdran Leiter ^8 sind in Abstand zueinander innerhalb der Beschleunigungsröhre 39 koaxial ausgerichtet. Das Führen und Zusannenhalten und das Beschleunigen der durch die Bohre 39 hindurchgerichteten Pafciteelchen iiird durch die Wirkung des elektrischen Feldes erreicht, das in dena ■ • leio! y.iH ' : i ~ 2n Spsrnun "3'" radient. 2: -. r isehen clsn balls 31 uni =. 3Z hersra 3 parts, are vml st disk-shaped conductors ^? In right "3l * a '""i ^ en gaps and the ieschagraphiguncsröire 3 ° herua in' ϊοεreis» ler arrangement for this exi- ? eorc.: iet. These ladder ij-7 create the "easy" .Bicen Spsnnuii '; n ": re served a 3I u1 -i c1 - 33 between the sleeves by creating a conductive path for a corona discharge from one ring to the other, ie from the ball 31 to the ring 33 Among other things, to keep the ions close to the center of the acceleration tube 39, a drift tube kB is electrically connected to each conductor ^ 7. The cylindrical conductors ^ 8 are coaxially aligned at a distance from one another within the acceleration tube 39. Guiding and holding and the acceleration of the pafciteelchen passed through the bore 39 is achieved by the action of the electric field which is generated in the

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Spalten *ί·?' zwischen benachbarten rohrförmigen Leitern kB vorhanden ist.Columns * ί ·? ' is present between adjacent tubular conductors kB .

Die Bereiche 51 und 52» i'is durch die entsprechenden Kugeln 31 und 33 bestimmt werden» ■ befinden sich an den iotential, zu ;Ieai die entsprechende Ku^eI angehoben ι,όγ-den ist. Die Ionenquelle gea«..?, der Erfindung· ist innerhalb des feldfreicn Bereichs 51 angeordnet. In besonderen enthält die Quelle für geladene Partikelchen die emittierende Aufprall fläche 53» die ausgei/Uhlte Ionen für die Bildung des Ionenstrahles liefert. Bei einer Ausführun^sfors hat die Aufprallfläche 53 die Gestalt eines dünnen Drahtes, der en einer Spule 5k gespeichert ist, die z. 3. durch nicht dargestellte Lafrer getragen ??ird und bei Eefehlsgcbe durch mit einem Kotor oder mit einem Antrieb von Eand (nicht dargestellt) versehene Reibnngsspulen 5^ vorgeschoben wird, in dem Hs.3e, in dem die Spitze 57 des Drahtes zur Bildung des Plasmas durch einen Laser-Lichtstrahl 58 abgetragen wird, der so ausgerichtet ist, da°> er auf diese Spitze trifft.The areas 51 and 52 are determined by the corresponding balls 31 and 33 are located at the potential, too; the corresponding Ku ^ eI is raised, όγ-den. The ion source, according to the invention, is arranged within the field-free region 51. In particular, the source for charged particles contains the emitting impact surface 53, which supplies cooled ions for the formation of the ion beam. In a Ausführun ^ sfors the impact surface 53 has the shape of a thin wire, a coil of s is stored 5k z. 3. borne by a machine (not shown) and, if necessary, is advanced by friction coils 5 ^ provided with a motor or with a drive from Eand (not shown), in the case 3e, in which the tip 57 of the wire is used to form the Plasma is ablated by a laser light beam 58, which is aligned so that °> it hits this tip.

Wenn die Kugel 31 einen Aufbau hat, bei dem es" nicht erforderlich ist, sie zu evakuieren, sind die Laser-Aufprallfläche 53 und die Reibungsspulen 56 in einem rohrförmigen Behälter 59 hermetisch eingeschlossen, der der Hülle 18 ähnelt und der an einem Ende 6l verschlossen ist und amWhen the ball 31 has a structure in which it is "unnecessary." is to evacuate them, the laser baffle 53 and the friction coils 56 are in a tubular shape Container 59 hermetically enclosed, which resembles the envelope 18 and which is closed at one end 6l and at the

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entgegengesetzten Ende 02 unter hermetischem Abschluß :iit der inneosi Ob er fläche der Potentialkugel 31 unter axieler Ausrichtung zur öffnung 44 verbunden ist, wie durch unmittelbare Verbindung oder durch Flanschverbindung (nicht dargestellt), um auf diese Weise mit dem In-opposite end 02 with a hermetic seal : iit der innneosi whether he is surface of the potential sphere 31 below axieler alignment to the opening 44 is connected, as by direct connection or by flange connection (not shown) in order to

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nenreum/der Beschieunigunssröhre 39 in Verbindung zu ste'ien. Die ^eschleuni.rirngsrölire 39 und der rohrfömife Behälter 59 werden dann gemeinsam durch Pumpen entleert (nicht dargestellt).
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nenreum / the Beschieunigunssröhre 39 in connection. The acceleration rollers 39 and the tubular container 59 are then emptied together by pumps (not shown).

Um geladene Partikelchen zu erzeugen, ?ri.rd von einer Lsser-Lichtrjielle 63, die außerhalb der Kur;el 31 angebracht ist, ein Leser-Lichtstrahl 53 erzeugt, der durch einen offenen Saum innerhalb der Tragsäule 32 hindurch gerichtet wird, um i?uf die Aufprsllfläche 53 sufzutreffen. So z. B. ist die S^uTe 32 mit einem lichtdurchlässigen Fenster 66 in oi:cir-en Abstand außerhalb der Kugel 3I und mit einem Prisms 6] versehen, das in der Nähe des Fensters 66 im offenen äaum der Säule 32 angeordnet ist, um durch Heflexion den Lichtstrahl 53 auf die Spitze Sl des Emitters zu richten. Sine in der Wand des Behälters 59 in der Bahn des Lichtstrahles 53 angebrachte Linse 68 konzentriert den Lichtstrahl auf die Spitze der Aufprallfläche 57t an der sie das Aussenden von Ionen und Elektronen mit bestimmten, begrenzten Geschwindigkeiten verursacht. Für optimale Ergebnisse ist die Linse so angeordnet, daßIn order to generate charged particles, a reader light beam 53 is generated by a laser light beam 63, which is attached outside the course 31, which is directed through an open seam inside the support column 32 in order to to hit the impact surface 53. So z. B. is the S ^ ood 32 with a light-transmissive window 66 in oi: provided -en ci r distance outside the ball 3I and with a Prisms 6], which is arranged in the vicinity of the window 66 in the open äaum the column 32 to to direct the light beam 53 onto the tip S1 of the emitter by flexion. A lens 68 mounted in the wall of the container 59 in the path of the light beam 53 concentrates the light beam on the tip of the impact surface 57t , where it causes ions and electrons to be emitted at certain, limited speeds. For best results, the lens is positioned so that

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sie ihren Brennpunkt in einem Abstand von etwa (6,35 mm) von der Oberfläche der Aufprallfläche hat.its focal point is approximately (6.35 mm) from the surface of the impact surface.

Die ausgesandten Ionen und Elektronen bilden ein sich bewegendes Plasma o9 in der Ilähe der Oberfläche der Aufprallfläche 53» wobei das Plasma 6° sich von der Aufprallfläche wegbewe^t. Um einen Strahl von Ionen zu bilden, ist in der Bahn des sich bewegenden Plasmas 69 ' in Abstand zur Aufprallfläche 53 ein Filtergitter 70 angeordnet. Wie oben festgestellt worden ist, werden die Elektronen des Plasmas 69 von den poisitiven Ionen, die zu einem Ionenstrahl zusammengefaßt werden sollen, getrennt, indem man sowohl die Aufprallfläche 53 sls auch das Gitter 70 positiv ladet. In besonderen hat ein Spannungsgenerator oder -erzeuger 71 ein positives Anschlußende 73, das mit der Aufprallfläche 53 und dem Gitter 70 verbunden ist und ein zweites, weniger positives Anschlußende 72, das zu einer Beschleunigungselektrode 7^· führt. Die Strom- oder Energiequelle 7I» die schematisch in Pig. 2 gezeigt ist, ist außerhalb des Hauptteils des Van de Graaff-Generators angeordnet und liefert einen Hehr fa ch-KBV-Pot ent ialunt er schied zwisehen dem positiven Anschlußende 73 ηη& ^em AnschluS-ende 72. Die Drahtverbindungen werden durch das Innere der Tragsäule 32 zur Aufprallfläche 53» zum Gitter 70 und zur Elektrode 7^ geführt.The ions and electrons emitted form a moving plasma in the vicinity of the surface of the impact surface 53, the plasma 6 ° moving away from the impact surface. In order to form a beam of ions, a filter grid 70 is arranged in the path of the moving plasma 69 ′ at a distance from the impact surface 53. As has been stated above, the electrons of the plasma 69 are separated from the positive ions, which are to be combined to form an ion beam, in that both the impingement surface 53 sls and the grid 70 are positively charged. In particular, a voltage generator or generator 71 has a positive terminal end 73 which is connected to the impact surface 53 and the grid 70 and a second, less positive terminal end 72 which leads to an accelerating electrode 7 ^ ·. The current or energy source 7I »which is shown schematically in Pig. 2 is shown, is arranged outside the main part of the Van de Graaff generator and provides a Hehr fa ch-KBV-Pot ent ialunt he left zwisehen the positive terminal end 73 ηη & ^ em Anschlus end 72. The wire connections are through the interior of Support column 32 to the impact surface 53 »to the grid 70 and to the electrode 7 ^.

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iiiie naschen- oder gitterartige r:eschleur.irnn£-selslitrof.e 7^ -lit hoher "Jbcrtrrr-uiv^fhi^-ioit hat vorzu"s:reis2 einen Iconveren Aufbau und i?t so angeordnet, α?"1 ihr3 zentral?, entspannte Partie ruf dan Gitter 70 zei~t. Jer hochstromi^e Ionenstrahl hat eine Tendenz schnell zu divergieren, --ras darauf zurückzuführen ist, da "' '-ie. ~si?denen Pertilceichen sich re^enseiti" abstoßen. -Jieser Tendenz zu divergieren vrird aurch das ar:i?l-I:o:av=:.\-;iere'.ide elektrische Feld ent^e™eni?ewirkt, das .;;jiroh die konvexe ?or:i der reschleuni^ungselektrode 7k- erzeugt -Tiri. uie 3 es chi eunisoin^s elektrode 7^- dient den -eiteren 2vco".:, die positiven lonan zu beschleunigen, -Ms- durch d?ε Jitter ?ΰ hindurch in dichtung auf die -eschleunic'un: sröhre ?9 ~ehen. Der Strahl τ-rird weiterhin I:onzentri3rt unl fo^russisrt durch eine fokussierer.de Elektrode 76, die zwischen der Beschleunigungselektrode 7^ und der Öffnung bk angeordnet und elektrisch mit dem negativen Anschlu3ende 77 des ^pannungserzeugers verbu:.i'.".^.i ist. Die an die fokussierende Elektrode 76 abgegebene Spannung ist negativ mit Bezug auf die Beschleunigung selektrode 7^ und positiv mit Bezug auf die rotentialkugel 31·iiiie nibbling or lattice-like r: eschleur.irnn £ -selslitrof.e 7 ^ -lit high "Jbcrtrrr-uiv ^ fhi ^ -ioit has vorzu" s: reis2 an iconic structure and is arranged in such a way, α? " 1 ihr3 central ?, relaxed part calls the grid 70 times. The high-current ion beam has a tendency to diverge quickly, -ras is due to the fact that "'' -ie. They repel each other on the back side. This tendency to diverge is caused by the ar: i? lI: o: av =:. \ -; iere'.ide electric field develops, which . ;; jiroh the convex? or: i of the re-acceleration electrode 7k- generated - T iri. uie 3 es chi eunisoin ^ s electrode 7 ^ - serves the -other 2vco ".: to accelerate the positive ionan, -Ms- through the? ε jitter? ΰ in a seal on the acceleric'un: tube? 9 ~ ehen. The beam τ-r is further I: concentrated and fo ^ russisrt by a focuser electrode 76, which is arranged between the acceleration electrode 7 ^ and the opening bk and electrically connected to the negative terminal 77 of the voltage generator. ^ .i is. The voltage delivered to the focusing electrode 76 is negative with respect to the acceleration selector 7 ^ and positive with respect to the rotary sphere 31 ·

Im Betrieb werden die durch den Laserstrahl 6k- von der Aufprallfläche 53 freigegebenen Ionen zu einem Ionenstrahl zusamengezogen und durch den vollen Potentialunterschied zwischen dem Gitter 70 und der Potentl8lku~eiDuring operation, the ions released by the laser beam 6k from the impact surface 53 are drawn together to form an ion beam and by the full potential difference between the grid 70 and the potential battery

009809/0679009809/0679

BAD ORfGiNAL BAD ORfGiNAL

31 vorbesohleiViii'rt. Der vorbssohleunirte Ionenstrahl tritt rHirch die öffnung kh hindurch in 'die 5eschieunincunirsr'Jhre J.° ein u:id wird durch den vollen Fotor.tialunternc'iicd zwischen den Potentis-llcu^elr. 31 und. 35 coschlc?u:.ii~t. Der beschleunigte Strshl Tvrird sodann so ausgerichtet, de 1^ er auf eine Auf prall f IK ehe ?3 euftrifft, die «n iände der Röhre 39 e-Kcaoränet ist. Ob-Trohl lie AufprsllflXche 73 in Pi?. 2 so ^ezei"t ist, da£ si ο pn der Öffnung ^-6 der Ku^eI 38 angeordnet ist, könnte sie puch inrerhprb -"er Ku1JeI 35 oder pn jeder Stelle entlpii^ d?r liöhrc 3° Dii~eorJ.net sein.31 prepaidViii'rt. The vorbssohleunirte ion beam passes the opening rHirch kh therethrough in 'the 5eschieunincunirsr'Jhre J. ° a u: id is through the full Fotor.tialunternc'iicd between the Potentis-llcu ^ ELR. 31 and. 35 coschlc? U: .ii ~ t. He is a plump on f IK before? Euftrifft 3, "iände n the tube 39 e-Kcaoränet The accelerated Strshl T v r ill then aligned so de ^ 1. Though T rohl left impact surface 73 in pi ?. 2 so ^ ezei "t is that £ si ο pn the opening ^ -6 of the Ku ^ eI 38 is arranged, it could puch inrerhprb-" er Ku 1 JeI 35 or pn every place entlpii ^ d? R liöhrc 3 ° Dii ~ eor J .net be.

£,3 soll noch festgestellt r-rerden, da" die Ionenquelle ^e.Ti". 1^ der Ansö.a.un<? euch geeignet ist, in Van de Gr?pff-Geiieretoren nit einer einzigen PotentialZai^el verwendet su t-erden. Sei solchen-Vorrichtungen dient die Tragsäule 32 im all s en einen dazu, sowohl c.ss Strahlrohr als such den Lsdunssübertrasunirs-Bs.iidmechaiiisnius aufzunehmen. Wie es der Fall bei Haschinend st, die eine Fotentiglkugel haben, die aus zvjei miteinander verbundenen sphärischen Foraen besteht, überträgt der Ladungsübertregungs-Bandmechanismus die Ladung suf einen Abschnitt der miteinander verbundenen Sphären innerhalb des hierfür vorgesehenen Tragrohres, während das Strahlrohr mit d.em Träger für die andere Hälfte der verbundenen Sphären fest verbunden ist oder aus einem Stück besteht. £, 3 shall still be established, since "the ion source ^ e.Ti". 1 ^ the Ansö.a.un <? you are suitable to be used in Van de Gr? pff-Geieretoren with a single PotentialZai ^ el. With such devices, the support column 32 serves on the whole to accommodate both the jet pipe and the Lsdunssübertrasunirs-Bs.iidmechaiiisnius. As is the case with Haschinend, who have a Fotentiglkugel, which consists of two interconnected spherical fora, the charge transfer belt mechanism transfers the charge to a section of the interconnected spheres within the support tube provided for this purpose, while the beam tube with the carrier for the other half of the connected spheres is firmly connected or consists of one piece.

- Zk -- Zk -

009809/0679009809/0679

BADBATH

- 2k -- 2k -

Un die vorliegende ürfindun? dafür geeignet zu machen, ä.o° sie in Verbindung mit elektrostatischen Beschleunigern der Art verteil'}et wird, die eic Hochspannungs-AnschluQonde eher eine aufgeladene Platte als eine geschlossene Hülle in Kugelforrjnat, niuS das am stärksten negative Anschlußende der zur Bildung des lonenstrahles verwendeten ,Stromquelle unmittelbar en das Hochspannungs-Anschlu°ende des Beschleunigers angeschlossen werden. Gleichzeitig mu?> Sor/re dafür getragen werden, daß die nit den positiven Anschlu^ende verbundenen Stellen nicht die i^a-ringl tragbare spannung überschreiten, da diese Stellen oder Punkte sich an einen höheren Potential als ans Anschluß ende cles Hochspannungsbeschleunigers selbst befinden.Un find the present request? for making suitable ä.o ° it is distributing '} et associated with electrostatic accelerators of the type eic high voltage Conn Q onde more of a charged plate as a closed casing in Kugelforrjnat, NIUs the negative most terminal end of the formation The power source used for the ion beam can be connected directly to the high-voltage connection end of the accelerator. At the same time, care must be taken to ensure that the points connected to the positive connection end do not exceed the acceptable voltage, since these points or points are at a higher potential than at the connection end of the high-voltage accelerator itself .

In der gesamten obigen Beschreibung hat man sich mit dem Problem, wie eine besondere lonenaxt von einem Strahl getrennt ?rerden kann, der aus einer Mehrzahl von positiven Ionenerten zusammengesetzt ist, nicht auseinandergesetzt. Es ist oft nicht erforderlich, eine Ionenart zu separieren, wie z. 3. bei Sxperimenten, bei denen das gewünschte Erzeugnis leicht von den Nebenerzeugnissen getrennt wird, die von anderen begleitenden Ionen gebildet werden» Für diejenigen Heaktionen und Experimente Jedoch, bei denen die Reinheit des Ionenstrahls von Bedeutung ist, In all of the above description, the problem of how to separate a particular ion ax from a beam composed of a plurality of positive ions has not been addressed. It is often not necessary to separate one type of ion, such as. 3. In experiments in which the desired product is easily separated from the by-products which are formed by other accompanying ions. However, for those reactions and experiments in which the purity of the ion beam is important ,

- 25 - ;- 25 -;

009809/0679 ,009809/0679,

ÖA ORIGINALÖA ORIGINAL

kann der Strahl durch-bekannte Verfahren gespalten werden, z. B «in Übereinstimmung, .mit-den. Lehr en der iechnik der Massenspelrfrrosfeopie, indem man den Ionenstrahl durch ein magnetisches Feie, hindurchführt, derart, daß er rechtwinklig zu dessen Feldlinien liest. Im Hinblick auf die zahlreichen möglichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung-, die aus den Lehren der Erfindung hervorgehen, wird.-gebeten, die vorliegende Erfindung nur so weit zu begrenzen, als dies In den folgeiiden Änspriichen ausgesprochen wird.the beam can be split by known methods be e.g. B «in agreement, .with-the. Teaching the The technique of mass flow transfection by using the ion beam through a magnetic field that he reads at right angles to its field lines. In view of the numerous possible embodiments of the present invention - derived from the teachings of the invention, it is requested that the present To limit the invention only as far as this In the following claims is made.

SADSAD

@@iiis/iitt- : @@ iiis / iitt-:

Claims (1)

AnsprücheExpectations /ly Ionenstrohle:i-3rzeu?-3r mit einem Körper ?us einen I>terinl, dns ?«*rtikelchen der für diese Ionenstrahlen re: rutschten AtoTi^rt enthalt, gekennzeichnet durch eine Lpser-Lientquelle, die so angeordnet ist, de3 sie •einer, ^ussnnenhönc-enden Lichtstrahl zur 21VuHg eines Piss?.?·? Tuf iir?sen Körper richtet, un die Ato is 2u verdampfen und zu ioiii.gieren, und ".;eiterhir. gekennzeichnet dadurch, dg^l in der Nähe dieses l?si.ias eine electrostgtische Sittervorrichteii'" ziri :,-shl-.Teisen Entziehen '.er Ionen ρ us Ie^ Plasma und üloktroden zur •2es2:ilev.:ii~u:i" der intso~enen Ionen vor^eselien "ind, die dp zu diensn, eir.en Ionenstrahl zur Ver7rendunc in einem Beschleuniger zu schaffen./ ly ion straws: i-3rzeu? -3r with a body? from an I> terinl, dns? «* article that contains atoms that are re: slipped for these ion beams, characterized by a Lpser source, which is arranged in such a way as to de3 they • a, ^ ussnnenhönc-ending beam of light to the 21VuHg of a piss?.? ·? Tuf ii r ? Sen body, and the ato is 2u evaporate and to ioiii.gieren, and ". shl-. T he removal of the ions ρ us Ie ^ plasma and electrodes for the • 2es2: ilev.: Ii ~ u: i "the int so ~ enen ions in front of ^ eselien" which serve dp, an ion beam for the end to create an accelerator. 2. Ionenstrahlen-Erzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, da^'er (a) ein evakuiertes Gehäuse und (b) einen innerhalb dieses evakuierten Gehäuses angeordneten, eine Elevüentenart für die Schaffung eines lonenstrahles enthaltenden Emitter, (c) eine Laser-Lichtquelle zum Ausrichten eines zussmmenhängenden Lichtstrahles In sol oh ar Art3 1MB er auf eine Oberfläche de ^ Slitters2. ion beam generator according to claim 1, characterized in that ^ 'he (a) an evacuated housing and (b) a disposed within this evacuated housing, an Ele v üentenart for creating an ion beam containing emitter, (c) a laser -Light source for aligning a beam of light that is to be ssmmenhanging In sol oh ar Art 3 1 MB er on a surface of the ^ slitter - 27 -- 27 - 1 C 8 7 9 1 C 8 7 9 auf trifft, ή 'te i'n Emitter 'enthaltene 31ement zur Bildung ein.es: PIp smas in der Wälle des Shatters"*"zu verär'Tipfen und zu ionisieren, (d) Hittel zum 2ntsie'.ien von Ionen der vorgeiiannteii Eiern ent eiiart aus cle"i Plasma,: und (e) eine elektrische Stromo_uelle alt einem Höohspp.nnungs- . und einem iiiedersp&miun3s-AnsGhlu.oende enthält., die geeignet ist, einen Kehrfach-KSV-Potentiel-UntersGhied Zwischen den Anschlagenden zu schaffen.on meets, ή 'te in the emitter' contained 31ement for the formation. It: PIp smas in the walls of the Shatter "*" to verär'Tipfen and to ionize, (d) means to 2ntsie'.ien ions of the pre-geiiannteii Eggs ent eiiart from cle "i plasma,: and (e) an electric power source alt a Höohspp.nnungs-. And a iiiedersp & miun3s-AnsGhlu. O end. Which is suitable, a Kehrfach-KSV-Potentiel-different between the stop ends to accomplish. 3, lonenstrshlen-Erzeuger nsch: Ansprtich 2, dedurch CiekemiEeichnct, da.? zum Entziehen der Ionen aus dem Plr-smr ein erstes elektrostetisches Gitter lsi'Abstand zu;u Saitter vcr^esehen ist, und außerdem ein zvreites elelctrostatisches. Gitter im allgemeinen parallel und in Absta.nd zum ersten Gitter ajigeordnet 1st, -wobei das erste und das zweite Gitter dahingehend wirken, da3 sie die Ionen aus dem Plasma zur Bildung eines Ionenstrahles entziehen und beschleunigen. .-;-.■■"3, ion beam generator nsch : claim 2, deducted by CiekemiEichnct, there.? a first electrostatic grid is provided to remove the ions from the plr-smr; Saitter is shown, and also a second electrostatic grid. Lattice is generally parallel and at a distance from the first lattice, the first and second lattices acting to withdraw and accelerate the ions from the plasma to form an ion beam. .-; -. ■■ " M-..- lonenstrphlen-Erzeuger -ne^h Anspruch 3> dadurch " gekennzeichnet, dä-3 das erstgena.niite elektrostatische Gitter -und.'der. Emitter-mit dein Hochspannunss-Anschlußende der Stromquelle elektrisch verbunden sind und das zweite elektrostatische Gitter mit dem Niederspannungsende der Stromquelle-verbunden ist. M -..- ion beam generator -ne ^ h claim 3> characterized in that the first-mentioned electrostatic grid -and.'the. Emitter-are electrically connected to the high-voltage connection end of the power source and the second is electrostatic Grid connected to the low voltage end of the power source. V- :; V-V. ■■■'·,-■ : ■"■ " 28'- V:; VV. ■■■ '·, - ■: ■ "■ " 28 ' - 009809/0679 BAD 009809/0679 BAD - 23 -- 23 - 5. Iorienr.trp.ilcr-Erseurcr noch einer: eier Ansprüche 2 bis -!·, Ί.?';uroh rclncnncciclrict, dp° drs Gehäuse als ~eschlcu"nir"un^3-:ch".uno co ausgebildet int, da'3 es von einen hochintcnsiνcn ersten elc'.ztxisehen Feld in einer "bestirnten lichtunr dur.-chdrunTen :ri.rC, -"sQ der Jiinitter ■ ciii^ innerhalb dec Soschlcuni^unffstreh^uses angeordnete uii: si oh -vtvr so -.reit T.vie dos erste elektrische Feld erstreckende Aufprsllfläche enthält, die durch eine in Abstand von ihr verlaufende Hülle umgeben ist, die einen hermetisch abgeschlossenen Bereich bestimmt und. definiert, der mit dem Innenrauni in Verbindung steht, der durch die Beschleuni£\unrclcanner sich etir? so '.-reit vrie das erste elektrische Feld erstreckend bestimmt und definiert wird, -,:obe.i die Hülle lichtdurchlässige Fenster in unmittelbarer ITgchbarschsft der Aufprr-llflüche enthält, daß weiterhin ein Laser vorgesehen ist, der einen Strahl von Photonen mit einer solchen Energie und Dichte liefert, däR sie zum Ionisieren und Loslösen von Metallionen dieses ZLerneutes von der Aufprallfläche dienen, und der den Strahl von Photonen so ausrichtet, daß er auf eine Oberfläche der Aufprallfläche auftrifft, um ein Plasma* im Bereich in der unmittelbaren Nachbarschaft der Auf· prallfläche zu bilden, da3 weiterhin ein leitendes Gitter quer zur Hauptachse der Hülle im Abstand zur Aufprallflächeangeordnet ist, daß eine Besehleunigungselektrode, die gegenüber diesen Ionen passiv ist, quer zun ersten.elektrischen Feld in der Beschleunisungskammer5. Iorienr.trp.ilcr-Erseurcr one more: eier claims 2 to -! ·, Ί.? '; Uroh rclncnncciclrict, dp ° drs housing formed as ~ eschlcu "ni r " un ^ 3-: ch ".uno co int, da'3 it from a hochintcnsiνcn first el c'.ztxi see field in a "starry lightunr dur.-chdrunTen: ri.rC, -" sQ of the Jiinitter ■ ciii ^ within the Soschlcuni ^ unffstreh ^ uses arranged uii: si oh -vtvr so -.reit T .vie dos first electric field, which is surrounded by an envelope running at a distance from it, which defines and defines a hermetically sealed area that is in communication with the interior space that is through the acceleration is determined and defined as the first electric field is extended, -: above.i the envelope contains translucent windows in the immediate vicinity of the impact areas, so that a laser is also provided, which delivers a beam of photons with such energy and density that they lead to The purpose of ionizing and releasing metal ions from the impact surface is that it directs the beam of photons so that it strikes a surface of the impact surface in order to form a plasma * in the area in the immediate vicinity of the impact surface a conductive grid is arranged transversely to the main axis of the shell at a distance from the impact surface, so that an acceleration electrode, which is passive towards these ions, transversely to the first electrical field in the acceleration chamber 009809/0679 * - 29 -009809/0679 * - 29 - BAD ORIGINAL BATH ORIGINAL in Abstand vom lietellgitter und an der Seite dieses Gitters exzentrisch zur Aufprallfläche vorgesehen ist, und daß eine Spannungsquelle mit einem ersten und einem zweiten Anschlu^ende vorgesehen ist, wobei das erste Anschlußende positiv mit Bezug auf das zweite AnschiuÖende ist und elektrisch mit der Aufprallfläche und dem Gitter verbunden 1st, während das zweite AnsohluSende mit der Beschleunigungselektrode verbunden ist, um auf diese Weise ein zweites elektrostatisches Feld zur Beschleunigung der Ionen des Elementes aus dem Plasma entlang einer Bahn zwischen der Aufprallfläche Und. der Beschleunigungselektrode zu bilden.'at a distance from the lietellgitter and on the side of this Grid provided eccentrically to the impact surface is, and that a voltage source with a first and a second terminal end is provided, the first terminal end being positive with respect to the second Connection is and electrical with the impact surface and the grid is connected, while the second connection is connected is connected to the acceleration electrode in order to generate a second electrostatic Field to accelerate the ions of the element from the Plasma along a path between the impact surface And. to form the accelerating electrode. ' 6. Ionenstrahl en-Erzeuger nach einein der Ansprüche6. Ion beam generator according to one of the claims 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daS er Foltussiermittel zum Fokussieren des Ionenstrahles enthält, die entlang der lonenbahn im Bereich zwischen der Beschleunigunsselektrode und dem Gitter arigeordnet ist und dazu dient, die Ionen zu einem bestimmten, definierten Strahl zusammenzufassen, ■ 1 to 5, characterized in that he is a torture agent for focusing the ion beam that contains along the ion path in the area between the acceleration electrode and the grid is arranged and used to combine the ions into a specific, defined beam, ■ 7. Xonenstrählen-Erzeuger nach einem der Ansprüche7. Xonenstrählen generator according to one of the claims 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß'die Beschleunigungs elektrode eine konvex gekrümmte Gestalt hat und so angeordnet ist, daß ihre Außenpartien gleichmäßig geneigt und sich hierbei axial vom Gitter entfernend verlaufen.1 to 6, characterized in that'die acceleration electrode has a convexly curved shape and so arranged is that their outer parts are evenly inclined and extend axially away from the grid. 3» Ionenstrahl en-Ür z eupcer nach einem der Ansprüche 1 "bis 7, :1pdurch cekonnseichnet, da^ das erstgenannte elektrische Feld in der Beschleunigungsicamuer durch ein erstes prelsuenes leitendes Anschlu?ende der laigolförlairjen. Hülle gebildet -rlrd, und die rj es chi eunl 71111:3 skamner an einen ersten 2nde mit der kugelförmigen Ziülle verbunden ist und sich radial hiervon weg erstreckt und die kugelfomice Hülle eine Öffnung in den Bereich hat, in d.3-1 die Beschleunigungskammer und die Hülle miteinander verbunden sind, welche öffnung a:rlal alt der iieschlfiuniTmpcsi^'xner ausgerichtet ist, -.Tobei die Aufprallplatte, das Gitter und die Beschleunigungselektrode innerhalb ies .teumes angeordnet sind5 de. i-.urch die mit rf.er Öffnung a:-:ial ausgerichtete' kugelförmigen Hülle bestimnt wird.3 »ion beam en-Ür z eupcer according to any one of claims 1" to 7,: 1pby cekonnseichnet that the first-mentioned electric field in the acceleration camera is formed by a first prelsuenes conductive connection end of the laigolförlairjen. Shell -rlrd, and the rj es chi eunl 71111: 3 skamner is connected to a first 2nde with the spherical target and extends radially away from it and the spherical shell has an opening in the area in d.3-1 the acceleration chamber and the shell are connected to each other, which opening a: the old RLAL iieschlfiuniTmpcsi ^ 'is aligned xner, -.Tobei, the grid and the accelerating electrode are disposed within ies .teumes 5 de i-.urch the impact plate with the opening a rf.er: -. ial aligned' spherical Envelope is determined. Q. Ionenstrahl en-iärzeuger nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß er eine zweite leitende,geladene, kugelförmige Hülle entgegengesetzt zur ersten kugelförmigen Hülle enthält, die mit der Beschleunigungskammer, an deren von der ersten kugelförmigen Hülle entferntem Ende verbunden ist.Q. Ion beam generator according to one of the claims 1 to 8, characterized in that it has a second conductive, charged, spherical shell opposite to the first spherical shell, which with the acceleration chamber, at which of the first spherical Sheath is connected to the distal end. 10. Ionenstrahlen-Srzeuger nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite kugelförmige Hülle eine Öffnung besitzt, die mit dem zweiten elektrischen10. ion beam generator according to claim 9, characterized characterized in that the second spherical shell has an opening that connects to the second electrical 009809/0679 " 31 "009809/0679 " 31 " BAD ORJGiNALBAD ORJGiNAL Feld ausgerichtet 1st, das. zwischen der ersten und der zweiten Ims eiförmigen Bulle zur Herstellung einer Verbindung zwischen' dein durch die Ξ eschl euni guns; skammer bestimmten Reua."und" einem Teil des Inneren der lcugelförraigen Hülle gescheffen ist, wobei dieser Teil des Inneren der Hülle evalcuiert werden lcsnn und eine Strahlaufprsllfläche enthält, die quer zum streiten elektrischen Feld verläuft. ■ ; -Field aligned, the. Between the first and the second Ims egg-shaped bull to establish a connection between 'dein by the Ξ eschl euni guns; Skammer determined Reua. "and" a part of the interior of the spherical shell is created, this part of the interior of the shell being evacuated and containing a beam impingement surface which runs transversely to the electric field in question. ■ ; - BAD ORIGINALBATH ORIGINAL 009809/0679009809/0679 LeerseiteBlank page
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