DE2039832A1

DE2039832A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Beschleunigen von Teilchen

Info

Publication number: DE2039832A1
Application number: DE19702039832
Authority: DE
Inventors: Fleischer Alan Arthur; Wells Dale Kenneth; Hendry George Orr
Original assignee: Cyclotron Corp
Current assignee: Cyclotron Corp
Priority date: 1970-01-20
Filing date: 1970-08-05
Publication date: 1971-07-29
Also published as: GB1270619A; US3794927A; JPS5138038B1; FR2090442A5; SE352512B; NL7012363A

Description

PATENTANWALT D-1 BERLIN 33 I &."YO Diplom-Chemiker Telegramme: PATOCHEM BERLIN

A/15623

CYCLOTRON CORPORATION 050 Gilman Street, Berkeley, California, USA

Verfahren und Vorrichtung zum Beschleunigen von Teilchen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Beschleunigen von Teilchen und insbesondere ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Ausbilden positiv geladener Teilchen hoher Energie. Nach einer bevorzugten Ausführungsform werden negative Ionen in ein Cyclotron eingeführt und auf einen ersten Energlewert in der Größenordnung von 15 MeV kreisförmig beschleunigt. Es wird ein Strahl negativer Ionen hoher Qualität aus dem Cyclotron entnommen und sodann weiter linear auf einen zweiten Energiewert beschleunigt, die negativen Ladungen abgezogen und schließlich linear auf einen dritten und noch höheren Energiewert beschleunigt unter Auebilden von Protonen mit einem Energiewert von etwa 30 MeV,

Diese allgemeine Kombination aus einem cyclotron und Van de Graaff-· ■chen Beschleuniger let bereits vorgeschlagen, jedoch nie entwickelt oder reallelert worden (vgl; "The acceleration and Extraction οί Negative Hydrogen Ions in CU. Cyclotron¹' von Μ,Β. Rickely und Rodman Smythe in NUCLEAR INSTRUMENTS ANi) METHODS, Band 18,19 (1962) Seiten 66-69 und "Cyclo-Graaff¹¹ von Ä,A, Fleischer und"Ä.W· Neweon in bulletin op the mamerican PHYSICAL SOCIETY (1966), Serien II, Band 11, Nr. 3, Seite 392).

Dae erfindungsgemäß» Verfahren zum Ausbilden eines Strahls jirniX»·» Ionen hoher Energie 1st dadurch gekennzeichnet, daß ein magnetjtiches Führungs feld ausgebildet wird, das ein evaHuiertes BeBchlaunigungigebiet definiert, welches eine mittlere Ebene im Inneren und senkrecht zu dem magnetischen Führungsfeld aufweist, im Inneren des evakuierten Beschleunigung .gsblötos ein elektrisches Feld mit periodischer Radiofreguene ausgebildet vrtea, d«i zusammen mit dem magnetischen Führungsfeld Ionen

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in der mittleren Ebene In Umläufen beschleunigt, deren RAdius von dem Mittelpunkt des evakuierten Gebietes bis zu einem Herausführungsradius zunimmt, eine Mehrzahl wahllos geladener Ionen außerhalb des Führungsfeldes ausgebildet wird, negative Ionen von den wahllos geladenen Ionen abgetrennt und dieselben in einer Richtung parallel zu dem Führungsfeld zu dem Mittelpunkt des evakuierten Gebietes bewegt, die sich bewegenden negativen Ionen in einem Phasenverhältnis zu dem elektrischen Feld mit der Radiofrequenz in einer Geschwindigkeit zusammengefaßt, die sich bewegenden und mit einer Geschwindigkeit zusammengefaßten negativen Ionen in die mittlere Ebene an dem Mittelpunkt des evakuierten Gebietes abgelenkt, die negativen Ionen von dem Mittelpunkt des Herausführungsradius beschleunigt und die beschleunigten negativen Ionen aus dem Umlauf an dem Herausführungsradius in einen linearen Strahl elektrostatisch abgelenkt werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß die negativen Ionen in dem Strahl, die sich bei einem ersten Energiewert befinden, sodann auf einen höheren zweiten Energiewert beschleunigt und unter Ausbilden positiver Ionen von ihrer negativen Ladung befreit werden können, die im Anschluß hieran linear auf einen noch höheren dritten Energiewert beschelunigt werden.

Die Vorrichtung zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens ist gekennzeichnet durch eine Anordnung« die ein magnetisches ! Führung«feld und ein evakuiertes Beschl,eunigungsgebiet mit einer mittleren Ebene im Inneren und senkrecht zu dem magnetischen Führungsfeld ergibt, einem Beschleuniger für das Ausbilden im Inneren des evakuierten Beschleunigungsgebietes eines elektrischen Feldes mit periodischer Radiofrequenz, das zusammen mit dem magnetischen Führungsfeld Ionen an der mittleren Ebene in Umläufen beschleunigt, deren Radius von dem Mittelpunkt des evakuierten Gebietes aus au einem Herausführungsradiua zunimmt, ein« Ionenquelle für das Ausbilden einer Mehrzahl an wahllos geladener Ionen außerhalb des FUhrungsfeldes, ein· Trennvorrichtung für das Abtrennen negativer Ionen von den anderen des wahllos gelndenqn Ionen und Bewegen derselben in einer Richtung parallel au

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WlIGiNAL INSPECTED

dem Führungsfeld zu dem Mittelpunkt des evakuierten Gebietes eine Zusammenfassungsvorrichtung für das Zusammenfassen mit einer Geschwindigkeit der von der Ionenquelle sich bewegenden negativen Ionen in Phasenverhältnis zu dem elektrischen Feld mit der Radiofrequenz, eine Ablenkvorrichtung für das Ablenken der sich bewegenden und mit einer Geschwindigkeit zusammengefaßten negativen Ionen in die mittlere Ebene der Umläufe an dem Mittelpunkt des evakuierten Gebietes, eine elektrostatische Anordnung für das Ablenken der beschleunigten negativen Ionen aus dem Umlauf an dem Herausführungsradius in einen linearen Strahl.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist weiterhin gekennzeichnet durch einen elektrostatischen liaearen Beschleuniger für das Beschleunigen der negativen Ionen in dem Strahl, die sich bei einem ersten Energiewett befinden auf einen höheren zweiten Energiewert, Abziehen der negativen Ladung von den negativen Ionen unter Ausbilden positiver Ionen und sodann Beschleunigen der positiven Ionen auf einen noch höheren dritten Energiewert,

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den beigefügten Zeichnungen dargestellt und wirdim folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische, perspektivische Ansicht eines Cyclotrons und in Serie hiermithlntereinander geschaltet van de Graaff Scher Beschleuniger;

Fig. 2 eine auseinandergezogene perspektivische Darstellung eines Modells des In dem System angewandten Cyclotrons;

Fig. 3 eine vergrößerte senkrechte Ansicht im Schnitt des Cyclotrons nach der Flg. 2 längs der Mittellinie desselben;

Fig. 4 eine weitere vergrößerte Ansicht von oben eines Teils der äußeren Ionenquellen-Anordnung, die sich über der mittleren Ebene des Cyclotrons nach der Fig. 2 befindet, wobei zwecks deutlicher Darstellung Teile weggebrochen sind;

Flg. 5 eine Draufsicht von oben auf die äußere Ionenquellen-Anordnung nach Fig. 4 und zeigt das Verhältnis zwischen dem Biegemagnet und der Ionenquelle der Anordnung;

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Flg. 6 ein Einzelteil In Draufsicht von oben, teilweise Im fibhnltt der Ionenquelle für die äußere Ionenquellen-Anordnung;

Flg. 7 eine Draufsicht von unten auf ein Teil der Ionenquelle nach der Flg. 6;

Fig. 8 einen senkrechten Schnitt der Ionenquelle nach Flg. 6 längs der Linie 8-8 nach der Flg. 7;

Flg. 9 einen senkrechten Schnitt der Ionenquelle nach Fig. 6 längs der Linie 9-9 nach der Fig. 7;

Fig. 10 einen vergrößerten senkrechten Schnitt ähnlich nach Flg. 7 eines Teils der äußeren Ionenquellen-Anordnung und axialen Ein- · ^ führungssystems des Cyclotrons längs der Mittellinie der Vorrlch-■ tung;

Flg. 11 einen waagerechten Schnitt der Phasenzusammenfassungsanordnung des axialen Einführungssystems längs der Linie 11-11 nach der Flg. 10;

Flg. 12 einen waagerechten Schnitt einer elektrostatischen Linse des axialen Einführungssystems längs der Linie 12-12 nach der Flg. 10;

Flg. 13 einen vergrößerten senkrechten Schnitt der Inflektor-Elektroden-Anordnung für das axiale Einführungssystem des Cyclotrons längs dessen Mittellinie;

Flg. 14 einen waagerechten Schnitt der Inflektor-Elektroden-An- W Ordnung längs der Linie 14-14 nach der Flg. 13;

Flg. 15 einen vergrößerten Aufriß, teilweise im Schnitt, der Spitze der Inflektor-Elektroden-Anordnung längs der Linie 15-15 nach der Flg. 14;

Fig. 16 eine waagerechte Ansicht des Mittelgebietes des CYclotrons unmittelbar über den Duanten der mittleren Ebene;

Fig. 17 einen senkrechten Schnitt des mittleren Gebietes des Cyclotrons längs der Linie 17-17 nach der Fig. 16;

Flg. 18 eine Draufsicht an der mittleren Ebene dee Cyclotrons, wobei obere Teile der Vorrichtung weggebrochen sind)

Flg. 19 eine Draufsicht von oben auf die elektrostatische Ablenkanordnung des Herausführungssystems des Cyclotrons;

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Fig. 20 einen Endaufriß der elektrostatischen Ablenkanordnung nach der Fig. 19;

Fig. 21 einen Seitenaufriß der elektrostatischen Ablenkanordnung nach der Fig. 19;

Fig. 22 einen senkrechten Schnitt durch die elektrostatische Ablenkanordnung längs der Linie 22-22nach der Flg. 19.

Die Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Dieselbe weist ein kleines Cyclotron 1 auf, das im Inneren des magnetischen Führungsfeldes desselben ein evakuiertes Beschleunigungsgebiet besitzt. Eine äußere Ionenquelle 2 bildet eine Mehrzahl an Ionen geringer Energie außerhalb des Cyclotron-Führungsfeldes aus, trennt einen Strom negativer Ionen (z.B. negative ™ Wasserstoffionen) ab und bewegt dieselben sodann axial parallel zu dem Cyclotron-Führungsfeld zu der mittleren Ebene an dem Mittelgebiet des Cyclotrons. Das durch die Cyclotron-Duanten entwickelte RF-Beschleunlgungsfeld beschleunigt die Kombination mit dem Führungsfeld die negativen Ionen in kreisförmigen Umläufen mit zunehmendem Radius von dem mittleren Gebiet aus nach außen hin auf einen Herausführungsradius. Die an dem Herausführungsradius umlaufenden negativen Ionen werden sodann aus dem Umlauf in einen Strahl hoher Qualität herausgeführt, der aus dem Cyclotron mit einem ersten Energiewert austritt.

Der durch ein evakuiertes übertragungssystem 3 geführte Strahl, wobei hler eine die Strahlenqualität verbessernde Anordnung 4 vorliegen kann, speist den in Tandemanordnung hierzu vorliegenden Van de Graaff'sehen Beschleuniger 5, der z.B. eine Modell FN-Zweistufenvorrichtung sein kann, wie sie von der High Voltage Engineering Corporation of Burlington, Massachusetts, V.St.A her gestellt und in den Handel gebracht wird. Bei diesem Beschleuniger werden die negativen Ionen linear auf einen zweiten höheren Energiewert in einer ersten Stufe beschleunigt, werden sodann vermittels einer Folien-Abstreifvorrichtung von ihrer negativen Ladung Ijefrelt unter Ausbilden positiver Teilchen (z.B. Protronen) und in der zweiten Stufe werden die Protonen auf einen noch höheren dritten Energiewert beschleunigt und sodann ale ein entsprechender Strahl z.B. bei 6 heausgeführt.

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Das für die anfängliche Beschleunigung angewandte Cyclotron 1 1st ein Isochrones Cyclotron kleinen Durchmessers und mit azimuthisch sich veränderndem Feld, das in der Flg. 2 so gezeigt 1st, daß das obere Teil des Führungsfeldmagneten zwecks deutlicher Darstellung angehoben ist. Der Führungsfeld-Elektromagnet desselben weist eine obere Eisenjochscheibe 10, untere Eisenjochscheibe 11, zwei verbindende Rückführungselsenbeine 12 und zwei zylinderförmlge Eisenpolbasen 13 auf, und zwar eine an der oberen bzw. eine an der unteren Jochscheibe. Eine Polbasis ist in der Fig. 18 und beide sind Im Schnitt in der Fig. 3 gezeigt. Diese Elsenbestandteile sind verdübelt und In einen einstückigen Magnetkern zusammengesetzt.

Eine obere mit Wasser gekühlte Gleichstrom-Magnetspule 14a umschließt die obere Polbasis und eine andere Spule 14b umschließt die untere Polbasis 13 im Inneren der Rückführungs-Eisenbeine 12. Die Polspitzen sind Elsenplatten 15a, 15b, die vermittels Bolzen an den Polbasen befestigt sind, und dieselben besitzen nicht magnetische Seltenwände 16 und Vakuumpl©>tan 16b bilden einen Vakuumtank 17 in dem Teilchen in der Vorrichtung beschleunigt werden.

Drei aus Elsen geformte Hügelstücke 18 sind an jeder dieser Platten in einem Abstandsverhältnis von 120° an entsprechenden Stellen angeordnet unter Ausbilden des für den isochronen Betrieb erforderlichen magnetischen Führungsfeldes mit veränderlichem Azimuth. Die Fig. 18 zeigt einen Satz dieser Stücke 18 an der unteren Platte 15b. Ein entsprechender Satz ist vermittels Bolzen an der Platte 15a über der oberen Polbasis 13 befestigt.

Ein Paar hohler Duanten 19 mit 120° Im Inneren des Vakuumtanks 17 ergibt ein RF-Beschleunlgungsfeld. Die Duantenschafte 20 sind über eine Leiteranordnung mit dem Resonatortank 21 verbunden. Der Oszillator 22 führt RF-Energle den Duanten zu. Eine Vakuumanordnung 23 evakuiert das Innere des Vakuumtanks 17 auf einen Wert in der Größenordnung von etwa 10** Torr. \

Äußere Ionenquelle und axiales Elnführungssystem

Eine äußere Ionenquellen-Anordnung 2, siehe dleFig. 1 und 2, bildet Ionen außerhalb des magnetischen Führungefeldes des Cyclotrons aus und zusammen mit elnsm axialen Einführungssystem trennt einen Strahl negativer Ionen ab und bewegt dieselben in das mittlere Gebiet des Cyclotrons. Diese Bestandteile des gesamten Systems sind im einzelnen in den Flg. 3 bis 12 wiedergegeben. - ? - «

ORIGINAL INSPECTED

Die äußere Ionenquellen-Anordnung weist einen allgemein U-förmlgen Biegemagneten, ein evakuiertes Gebiet zwischen den Magnetpolen und eine Ionenquelle in Form einer heißen Kathode der Ehlers Type angeordnet im Inneren des evakuierten Gebietes zwischen den Biegemagnetpolen auf.

Der Elektromagnet der Ionenquelle besitzt ein Paar senkrechter Füße 30a, 30b, verbunden vermittels eines Rückführungsjochs 31, die eine allgemein u-förmige Form ergeben. Jedes Bein trägt eine Polspitze 32a, 32b umschlossen von Magnetspulen 33a bzw. 33b. Das Magnetelsen bei der in den Flg. 3 und 4 gezeigten Ausführungsform 1st an einem Stahlrahmen 34 befestigt. Vermittels der Beine 36 ist der Rahmen an der oberen Jochscheibe 10 des Führungsfeldmagneten * des Cyclotrons angeordnet, siehe die Fig. 3.

Ein evakuiertes Gebiet zwischen den Biegemagnetpolen 32a, 32b ist im Inneren des schmalen Ionenquellen-Vakuumtanks 37 definiert, der zwischen die Magnetfüße 30a,30b paßt. Die Seitenwände desselben umschließen und bilden eine Vakuumdichtung mit den Magnetpolen, die sich in das Innere des Tanks erstrecken. Der scmale Vakuumtank 37 1st vermittels Bolzen an einem Tankabschnitt 38 befestigt, der einen größeren Querschnitt aufweist und in der Vakuumpumpe 39 endet. Bei der hler gezeigten Ausführungsform 1st das Ionenquellen-Vakuumsystem getrennt von dem Cyclotron-Vakuumsystem. Die Vakuumpumpe 39 hält ein Vakuum im Inneren der äußeren Ionenquelle bei dem gleichen Wert auf, auf den der Vakuumtank 17 des Cyclotrons I ( durch die zugeordnete Vakuumanordnung 23 evakuiert wird.

Eine mit heißer Kathode arbeitende Ionenquelle der Ehlers Type, siehe das Bezugszeichen 40 ist im Inneren des Vakuumtanke 37 zwischen den Polen 32,a 32b des Ionenquellen-Biegemagneten angeordnet. Die Figuren 3, 4 und 10 zeigen die allgemeine örtlichkeit der ionenquelle 40, die bei einem Potential von etwa negativen 12,000 V gehalten wird. Die Einzelheiten sind deutlicher in den Figuren 5 bis 9 wiedergegeben. Die Quelle weist ein Fadentragrohr 41 und ein entsprechendes Kathodentragrohr 42 auf, die beide an einem Befestigungsflansch 43a befestigt sind, der vermittels Bolzen mit einer Vakuumdichtung an einer Isolatorbuchse 43b befestigt ist, die ihrerseits vermittels Bolzen an den Ionenquellen-Vakuumtank 37 beseitigt ist« Ein Fadengehäuse 44, das an dem Ende des

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Fadentragrohrs 41 befestigt ist, sowie ein Kathodengehäuse 45 sind vermittels guereeitiger röhrenförmiger Bogenkammern 46 verbunden, die eine beschränkende und den Bogen definierende öffnung 47 an deren Fadenende aufweist. Bei der hler beschriebenen Ausführungsform wird durch die Leitung 48 Wassestoffgas zu der Mitte der Bogenkammer 46 zugeführt.

Wie insbesondere in dem Querschnitt nach der Fig. 8 gezeigt, trägt das Fadentragrohr 41 zwei Paare konzentrischer Kupferrohre 49a, 49b bzw. 50a, 50b, die gegenüber dem Tragrohr 41 vermittele einer Isolationshülse 51 elektrisch isoliert sind. Der Faden 52 steht In Verbindung und wird an den freien Enden der Rohre 49a und 50a · getragen, wodurch aufgrund deren elektrisch leitfähler Wände Energie zu dem Faden zugeführt wird. Die Rohre 49b, 50b sind Spritzrohre, die Kühlwasser für das Kühlen des Fadens 52 zuführen. Der Ring zwischen den Rohren 49a, 49b und 50a, 50b ergibt eine Kühlwasserrückführung.

In ähnlicher Weise trägt das Kathodentragrohr 42 ein einziges Paar konzentrischer Kupferrohre 53a,53b, die gegenüber dam Tragrohr durch die Isolationshülse 54 isoliert sind. Das Bohr 53a trägt an seinem freien Ende einen Kathodeneinsatz 55 und führt hler das Kathodenpotential zu. Das Kühlwasser für die Kathode fließt durch das Rohr 53b und kehrt durch den Ring zwischen den Rohren 53a und 53b zurück. Das Kühlrohr 56 mit einem Einlaß 57 und Auslas 58, siehe Flg. 6, kühlt die Bogenkammer 46. Ein aus Graphit hergestellter Elektronen-Entleerungsblock 59 liegt an dem Fadengehäuse 44 vor, siehe die Fig. 8.

Der Aufbau und der Betrieb der beschriebenen Ionenanordnung 1st ähnlich denjenigen, wie sie in der Veröffentlichung "Design Considerations for High Intensity Negative Ion Sources¹¹ von K.W« Ehlers in Nuclear Instruments and Methods, Band 32 (1965) Seiten 309-316 beschrieben sind. Es wird Wasserstoffgas von dem Gassuführungerohr 48 aus in die Bogenkammer 46 in dem Gebiet eine· lonen-Herausführungsschlitses 60 an einer Ausnehmung in den Bogen*» kamnerrohr eingeführt, wie insbesondere in den Fig. 6, B und 40 gezeigt. Es werden negative Wasserstoffionen i» Inneren der Bofenkammer durch Zusammenstöße der von dem Faden auegesandten Hlftktronen mit den neutralen Wasserstoffgasmolekülen ausgebildet*

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BAD ORlQiNAL

Wie von Ehlers beschrieben, bildet dieses Verfahren eine Plasmasäule im Inneren der Bogenkammer benachbart zu dem lonenausführungsschlitz 60. Eine geerdete Zugelektrode 6.1, die von dem oberen Ende des Vakuumstanks 37 herabhängt, siehe die Fig. 3 und 10, entnimmt die negativen Wasserstoffionen aus der Plasmasäule durch den Schlitz 60 hindurch. Die Elektrode 61 weist einen.Kohlenstoffblock 63 mit einem sich erweiternden mittleren Schlitz 63 auf, der an einem nach unten hängenden Arm 64 angeordnet 1st, wobei vermittels der Einstellanordnung 65 eine Handhabung so erfolgen kann, daß der Elektrodenschlitz bezüglich des Herausführungsschlitzes genau angeordnet wird. Der Tragarm 64 trägt ebenfalls ein leitfähiges Schild 66, das bei dem Potential der Zugelektrode gehalten wird.

Der Blegemagnetpul 32b der Ionenquelle, der benachbart zu dem kleinen Ende des Elektronen-Entleerungsblocks 59 an der Ionenequelle 40 vorliegt, weist an der Oberfläche eine geerdete lupferelektrodenentladungsplatte 67, siehe die Fig. 5 und 10 auf. Kühlwasserläuft durch das Rohr 68 um den Umfang der Entladungsplatte 67 unter Abführen von Wärme um. Das Rohr 68 tritt aus dem lonenqueIlen-Vakuumtank 37 durch Einlaß- und Auslaßverbindungen 69, siehe die Fig. 3, aus.

Sobald die negativen Ionen aus dem Ionenherausführungsschlitz 60 durch die Zugelektrode 61 herausgezogen werden, treten dieselben durch den zugeordneten mittleren Schlitz 63 im Inneren eines Magnetfeldes mit etwa 3000 Gauss hindurch, die durch den lonenquellen- μ Biegemagneten entwickelt werden. Dieses Magnetfeld biegt den Laufweg der sich bewegenden negativen Ionen und lenkt dieselben In eine senkrechte Strahlrohranordnung, die In das mittlere Gebiet des Cyclotrons 1 durch ein Loch In der oberen Platte des Führungsmagneten, siehe die Fig. 3, eintritt. Der Strahlenmonltor-Pickup 70 und die Öffnungsplatte 71 überführen die sich bewegenden negativen Ionen zu einem magnetischen Kanal 72, der über einem Kugelventil 73 angeordnet 1st, vermittels dessen die Strahlenrohranordnung geöffnet oder geschlossen werden kann. Das Kugelventil weist ein Gehäuse 74 und ein Paar federnder, kugelförmige Oberfläche aufweisende Sitze 75 auf, in die ein kugelförmiges Ventilelement 76 aufliegt. Das Ventilelement trägt eine mittlere Bohrung 77 und kann um 90° von der offenen Lage, siehe die Flg. 10, in eine geschlossene Lage vermittels einer Fernbetätigunsanordnung gedroht

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werden, die eine Stange 78 und einen Hebel 79 aufweist, wobei eine Betätigung von außerhalb des Ionenquellen-Vakuumstanks 37 erfolgen kann. Vermittels des Kugelventils 73 kann der Ionene quellen-Vakuumtank von den evakuierten Gebieten des Cyclotrons getrennt werden.

Das Kugelventil ist vermittels Flanschen an dem Boden 80 des Ionenquellen- Vakuumtanks 37 befestigt. Ein federnder Dichtungsring 81, der gegen den Kugelventilflansch 82 anliegt, führt zu einer VaJcuumabdichtung mit der Dichtungshüise 83. Die Dichtungshülse 83 ist ihrerseits vermittels eines weiteren federnden Dichtungsrings 84 vakuumabgedichtet, der in einer Öffnung in dem Boden 80 des Ionenquellentanks angeordnet ist. Die Dichtungshülse paßt weiterhin durch eine entsprechendeBohrung in dem Ionenquellenmagnetjoch 31 und ist vermittels Bolzen an dem unteren Ende an dem axialen Strahlrohr befestigt, das einen Flanschabschnitt 85 aufweist, welcher sich zwischen der Ionenquelle und der oberen Jochplatte 10 des Cyclotonmagneten erstreckt und ein zweiter Abscnltt 86 tritt durch ein Loch in der oberen Cyclottorimagnet-Jochplatte und der Polbasis 13 und der oberen Platte 15a hindurch, und ein Abschlußstopfen 87 mit einer kleinen mittleren Bohrung steht mit dem mittleren Gebiet des Cyclotrons in Verbindung.

Angeordnet im Inneren der Dichtungshülse 83 und dem axialen Strahlenrohr 85, 86 liegen eine Phasenzusammenfassungsvorrichtung 90 und zwei Paar Qaudrapollinsen 9la,9Ib und 92a,92b vor.

Die Phasenzsammenfassungsvorrichtung 90, in allgemeiner Form in der Flg. 3 und bezüglich der Einzelheiten in den Fig. lOund 11 gezeigt, entwickelt ein elektrisches Feld längs des axialen Strahlenrohrs, das mit dem RF-System des Cyclotrons in Phase verriegelt 1st» Negative Ionen, die von der Ionenquelle durch die Zusairanenfassungsanordnung bewegt werden, werden hierdurch mit einer Geschwindigkeit zusammengefaßt in Phase mit der RF-Beschleunigungsspannung des Cyclotrons. Die Zusammenfassungsvorrichtung weist ein Gehäuse 93 auf, wobei eine mittlere Bohrung vorliegt und über jedes Ende der^- selben erstrecken sich Drahtnetze 94a, 94b. Es ist ein weiteres Paar Netze 95a,95b zwischen den Gehäusenetzen an dem Netζtragring 96₄ angeordnet und es erfolgt ein Tragen von dem Vorrichtungsgehäuse 93 an einem Paar Isolatorträger 97. Der Phasenζusammenfasser 90

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sowie die Paare der Quadrapollinsen hängen insgesamt von dem Kugelventilflansch an Tragstangen 98 herunter. Koaxiale Kabelanordnungen stehen in Verbindung mit den leitfähigen Zusammenfassungsgehäuse 93 und den Netzen 94a, 94b einerseits und mit dem Netztragring 96 und den Netzen 95a_T 95b andererseits, und es wird eine RF-Spannung über die Netze in Phase mit derjenigen des RF-Systems des Cyclotrons mit einem Maximum von etwa 200 V zugeführt.

Unmittelbar unter dem Phasenzusammenfasser sind *a Stäben 98 getragen, ein erstes elektrostatisches Quadropollinsenpaar 91a,9Ib angeordnet. Jede Linse weist ein zylinderförmlges Gehäuse 100 mit einer Platte 1Ol an jedem Ende auf und ist mit einer öffnung für den Durchtritt des lonenstrahls versehen. Im Inneren des Gehäuses und jeweils an isolierten Trägern 102 angeordnet, liegen zwei i Paare allgemein zylinderförmlger Alumlnumelektroden vor, die im Querschnitt angenähert hyperbolisch sind. Die Elektrodenpaare, z.B. 103a? lO3b und 3.04a, 104b, nch Fig. 12, werden bei entgegengesetzten Polaritäten dergestalt gehalten, daß die Linse ein elektrostatisches Feld definiert, in dem die sich bewegenden negativen Ionen nach innen hin auf die Mitte der Linse zwischen den negativen Elektroden 103a, 103b fokussiert und in Richtung auf die positiven Elektroden 104a, 104b defokussiert werden. Das zweite jedes Paares der elektrostatischen Linsen ist mit 90° bezüglich dem ersten so orientiert, daß das Teil des Strahls, das in der ersten Linse defokussiert wird, durch die negativen Elektroden In der zweiten Linse des Paares fokussiert wird. λ

Aufgrund der beschriebenen Vorrichtung werden somit negative Ionen mit etwa 2,5 m& vermittels der Zugelektrode 61 herausgezogen und durch den Ionenquellenmagnet in einen Eintrittskanal 72 an einem Ende der axialen Strahlenrohr-Anordnung abgelenkt. Während deren Hindurchtritt durch diese Anordnung werden die sich bewegenden Ionen sowohl bezüglich der Geschwindigkeit inPhase mit der RF-Beschleunigungsspannung des Cyclotrons zusammengefaßt als auch durch zwei Paare der elektrostatischen Quadrapollinsen fokussiert. Die einzelnen Linsen werden getrennt für ein verbessertes Fokussieren gesteuert, und bei einem Potential von etwa 500 V gehalten. Der Strom nicht energitischer negativer Ionen, der aus der öffnung mit einest Durchmesser von etwa 6,35 rom in dem Stopfen 87 an

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dem Ende des Strahlenrohrs in dem mittleren Gebiet des Cyclotrons austritt, weist die gleiche Periode wie die RF-Beschleunlgungsspannung und zeitlich durchschnittliche Intensität von etwa 700 Mikroampere auf.

Mittleres Gebiet des CYclotrons

An der mittleren Ebene des Cyclotrons wird der durch die öffnung des Strahlenrohrstopfens 87 austretende senkrechte Ionenstrom um 90° durch ein elektrostatisches Feld abgelenkt, das mit einer Inflkektor-Elektrodenanordnungl65, allgemein in der Flg. 3, im einzelnen in der Fig. 13-17 wiedergegeben, ausgebildet wird. Die Inflektoranordnung 105 weist ein Tragrohr 106 auf, das im Inneren, eines Loches angepaßt 1st, das in die untere Platte 11 des Führungsfeldmagneten, Polbasis 13 und Platte 15b, wie in der Flg. 3 gezeigt, gebohrt 1st. Das obere Ende des Tragrohrs wird durch den Inflektorstopf en 107 verschlossen, der zu einer Vaku^mabdichtung mit der unteren Platte 15b vermittels eines federnden Dichtungsrings führt. Das Tragrohr 106 und der zugeordnete Stopfen 107 weisen allgemein die gleichen Abmessungen und Konfiguration auf, wie der untere Strahlenrohrabschnitt 86 und dessen Stopfen 87, so daß das aus den Bohrungen weggeschnittene Metall, durch die diese Elemente hindurchtreten, gleich 1st und die entsprechende Verzerrung des Führungsmagnetenfeldes erfolgt symmetrisch um dle_<mittlere Ebene. Eine mittlere Bohrung in dem Inflektorstopfen 107 geht durch eine Kupferstange 110 mit keramischer Hülse hindurch, die eine Inflektorelektrode 109 trägt und derselben ein hohes positives Potential in der Größenordnung von 10.000 V vermittels des Koaxialkabel-Verbindungsteils 111 zuführt. An dem Inflektorstopf en angeordnet und die Inflektorelektrode 109 umgebend, liegt ein Netztragrohr 112 vor, das geringfügig über der Oberfläche der Inflektorelektrode ein Wolfram-Tragnetz 113 trägt. Das Netz sowie das Netztragrohr 112, der Inflektorstopfen 107 und das Tragrohr 106 sind geerdet. Das Inflektornetz 113 liegt parallel zu einer polierten Fläche der Inflektorelektrode vor. Beide sind mit einem Winkel von etwa 42,5° gegenüber der Waagerechten geneigt.

Wie anhand der Figuren 14 und 16 deutlich gezeigt, sind die Inflektorelektrode und das Inflektornetz und zugeordnetes Tragrohr geringfügig exzentrisch bezüglich des Mittelpunktes dee Cyclotrons

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angeordnet. Das Netztragrohr 112 weist eine öffnung 114 auf, durch die das darin entwickelte elektrotatische Feld die sich bewegenden negativen Ionen ablenkt. Ein Kupferinflektorschild 115, das ebenfalls geerdet ist, verhinderteine Verzerrung des Stroms niedriger Energie durch das hohe RF-Potential an dem benachbarten Duanten 19.

Für den Betrieb mit negativen Wasserstoffionen weisen die Kupferduantenschilde 116 und 117 senkrecht gekrümmte Flächen 118,119 mit zunehmendem Radius auf, wodurch unerwünschte RF-Felder daran gehindert werden, die ersten Umläufe der Ionen, siehe die Flg. 16, zu stören. Die sich nach unten bewegenden negativen Ionen werden in die waagerechte mittlere Ebene durch das elektrische Feld abgelenkt, das durch die Inflektorelektrode 109 entwickelt wird. Dieselben | treten durch die öffnung 115 in dem Netzttagrohr 112 hindurch in den Kanal des Inflektorschildes 115, das einen sich vergrößernden Krümmungsradius besitzt. Dieselben werden sodann vermittels des RF-Beschleunlgungsfeldes zu der Kante des Duantenschildes 117 gezogen, das an dem rechten Duanten angeordnet ist. Die Kante dieses Duantenschildes, die zunächst die anfänglich umlaufenden Ionen aufnimmt, trägt ein Drahtgitter 120, das zu der senkrechten elektrischen Foiusslerung des Strahls führt, während derselbe in den rechten Duanten beschleunigt wird. Ein ähnliches Gitter 121 an dem anderen Duantenschild gibt eine elektrische Fokussierung, sobald die aus dem rechten Duanten während des ersten Umlaufes austretenden Ionen in den linken Duanten beschleunigt werden.

Herausführen der negativen Ionen

Die In dem mittleren Gebiet des Cyclotrons in Umlauf versetzten negativen Ionen werden progressiv auf höhere und höhere Energien vermittels des RF-Beschleunlgungsfeldes beschleunigt, das auf die Cyclotronduanten 19 in gekrümmten Wegen beaufschlagt wird, die durch das magnetische Führungsfeld der Vorrichtung definiert werden. Bei jeder Beschleunigung zwischen den Duanten nimmt der Radius des UmetlÄufes der Ionen zu, so daß dieselben schließlich spiralförmig auf einem Herausführungsradius benachbart zu der Grenz-* linie des magnetischen Führungsfeldes geführt werden. Die drei hügelartigen Teile 18 ergeben eine senkrechte Fokussierung der umlauf enden Ionen. Unter Bezugnahme auf die Flg. 18 führt eine elektrostatische Ablenkanordnung 125 an dem Herausführungsradius dazu, daß

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die negativen Ionen aus dem Umlauf abgelenkt und dieselben in einen Weg zunehmenden Radius in dem Grenzgebiet des Führungsfeldes zu einem magnetischen Kanal 126 abgelenkt werden, der den Ionenstrahl radial fokussiert, wie es im einzelnen in der deutschen Patentschrift (Patentanmeldung P 19 42 59 24) beschrieben ist.

Die elektrostatische Ablenkanordnung 125 ist von der unteren Vakuumplatte 16b aus schwenkbar, die einan Teil des Cyclotron-Vakuumtanks 17 bildet und begrenzt einen elektrostatischen Kanal 127 mit sich vergrößerndem Radius zwischen einer positiv geladenen Ablenkstange 128 und einer Wolframwand 129, die geerdet ist. Das durch die Äblenkstange entwickelte elektrostatische Feld wird bei einem positiven Potential von etwa 60 000 V gehalten und lenkt die umlaufenen negativen Ionen an dem Herausführungsradius aus dem Umlauf ab. Die richtige Lageanordnung der schwenkbaren Ablenkanordnung führt dazu, daß die Ionen in den magnetischen Kanal 126 überführt werden. Es sind negative Wasserstoffionenstrahlströme in der Größenordnung von 40 Mikroampere vermittels des beschri; enen Verfahrens und der Anordnung nach den Flg. 18-22 herasugeführt worden.

Die elektrostatische Ablenkanordnung liegt über der äußersten Kante einer der drei hügelartigen Teile 18, zwischen den Duanten 19 und auf der Platte 16b des Cyclotron-Vakuumtanks vor. Die gesamte Anordnung wlrdln ihrer Lage vermittels geschlitzter Schwenkplatte 131 unter Anwenden von Kopfschrauben 132 in den Schlitzen gehalten, wodurch die Platte an dem Tank in der gewünschten Orientierung bezüglich des Herausführungsradius befestigt wird. Die Schwenkplatte 131 trägt ein Paar senkrechter Dübel 133, die auf ein entsprechendes Lochpaar 134 in der Basisplatte 135 der Ablenkanordnung abgestimmt sind.

Das Innerste Ende der Basisplatte 135 trägt die gekrümmte Wolframwand 129, die hieran vermittels der unteren Wärmesenke 136 befestigt ist. Eine obere Platte 137, die an dem oberen Ende des dünnen Wolframblechwand 129 vermittels der oberen Wärmesenke 138 befestigt ist, wird ebenfalls durch die Basisplatte 135 vermittele eines Paares Abstandshülsen 139 getragen. Die Badisplatte 1st an der Tragstange 140 befestigt, die auf dem Vakuumtankboden aufliegt und ein Ende der Isolatorbefestigungsplatte 141 trägt, die an ihrem entfernten Ende ebenfalls auf dem Vakuumtankboden an dem Tragfuß

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142 anliegt. Eine Verbindung 143 führt Kühlwasser zu Leitungen, ' nicht gezeigt, die im Inneren der Basisplatte längs der Wärmesenke 136 ausgebildet sind und das Wasserverläuft durch eine Leitung zu den Leitungen, die sich in der oberen Platte befinden, längs der Wärmesenke 13β und sodann durch die Rückführungsleitung 145 zu der Kühlwasser-Rückführungsverbindung 146.

An dem äußeren Ende der Isolatortragplatte liegt ein Paar Halterungen 150, deren jede ein Paar Hülsenisolatorträger 151 trägt, die ein Ende der keramischen Stäbe 152 abstützen. Bj.e anderen Enden jeder dieser keramischen Stangen ist in die röhrenförmige Tragplatte 153 eingepaßt. Bezüglich der Traghülse 153 ausgekraft liegt an einem leitfähigen Elektrodenträger 154 die mit hoher Spannung arbeitende positive Kupferablenkstange 128 vor. Eine mit Wasser ge- f kühlte Hochspannungsleitung 155 verbindet elektrisch den Elektrodenträger 154 und führt der Ablenkstange 128 ein hohes positives Potential zu.

Die Wolframwand wird geerdet gehalten, und ein System aus einem elektrostatischen Schild ist ebenfalls geerdet und ergibt einen einheitlich abfallenden elektrostatischen Gradienten ausgehend von den positiven Komponenten hoher Spannung der Ablenkanordnung hin zu dem elektrostatischen Schild. Hierdurch werden mögliche Fehlstellen in den positiven elektrostatischen Feldern in der Nachbarschaft der Ablenkanordnung vermieden, und weiterhin wird das Sammeln von Fremdelektronen in denselben ausgeschaltet. Das elektrostatische Schild isoliert ebenfalls die stark positiv geladenen M Ablenkkomponenten gegenüber Fremdelektronen, die im Inneren des Vakuumtanks vorliegen. Für diesen Zweck sind die Enden der oberen und unteren Platten 138 bzw. 135 durch leitfähige Stirnschilde abgeschirmt, die weggeschnittene Teile 161 für das Zulassen des negativen Ionenstroms zu dem elektrostatischen Kanal zwecks Herausführen derselben aufweisen. Der Elektrodenträger 154 ist an jeder Seite durch geerdete leitfähige Schilder 162 abgeschirmt, deren jedes sich von der oberen Platte an dem inneren Ende und sodann längs der Seiten der Elektrodentragstange erstreckt und endet sodann benachbart zu Traghalterungen 150 an deren äußerstem Enden. Das rechte Schild nach der Fig. 19 weist ein weggeschnittenes Teil 1S3 auf, durch das eine Hochspannungsleitung 155 hindurchtritt.

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Das rechte elektrostatische Schild 162 trägt ein Paar geneigter iii|>pen 164, die sich nach innen hin erstrecken und tragen im Inneren «Sie Erdungsebene zwischen im Abstandsverhältnls und geneigt vorliegenden Elektronen-Entleerungsanordnungen 165, die an der rechten Seite der Elektrodenträger angeordnet sind. Der durch aiese Entleerungsanordnungen entwickelte verwickelte Weg in Komblimation mit der sich nach innen erstreckenden Erdungsebene führt zu einem Sammeln der Elektronen auf den Entleerungsanordnungen, wobei düe Elektronen zu den stark positiv aufgeladenen Komponenten angezogen werden. Hierdurch wird ein Fluß von Fremdelektrooen .$etx&it gehindert Aufzuschlagen, wodurch die keramischen Tragstangen 182 SSr die Äblenkstange 128 zestört wurden.

P ¥eimltteis des beschriebenen Verfahrens und Vorrichtung ist ©i» herausgeführter Strahl negativer Wasserstoffionen in der QÄößea-Ordnung von 10 bis 20 Mikroampere erhalten worden, wobei die 'Qualität ausreichend für ein direktes Einführen In ein hierzu tandemgeschalteten van de Graaff'sehen Beschleuniger des Modells ist.

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Claims

Patentansprüche

1. J Verfahren zum Ausbilden eines Strahls ygitiv» Ionen hoher ^«W Energie, dadurch gekennzeichnet, daß ein magnetisches Führungsfeld ausgebildet wird, das ein evakuiertes Beschleunigungsgebiet definiert, welches eine mittlere Ebene im Inneren und senkrecht zu dem magnetischen Führungsfeld aufweist, im Inneren des evakuierten Beschleunigungsgebietes ein elektrisches Feld mit periodischer Radiofrequenz ausgebildet wird/ das zusammen mit dem magnetischen Führungsfeld Ionen in der mittleren Ebene in Umläufen beschleunigt, deren Radius von dem Mittelpunkt des evakuierten Gebietes bis zu einem Herausführungsradius zunimmt, eine Mehrzahl wahllos geladener Ionen außerhalb des Führungsfeldes ausgebildet wird, negative Ionen von den wahllos geladenen Ionen abgetrennt und dieselben in einer Richtung parallel zu dem Führungsfeld zu dem Mittelpunkt des evakuierten Gebietes bewegt, die sich bewegenden negativen Ionen in einem Phasenverhältnis zu dem elektrischen Feld mit der Radiofrequenz in einer Geschwindigkeit zusammengefaßt, die sich bewegenden und mit einer Geschwindigkeit zusammengefaßten negativen Ionen in die mittlere Ebene an dem Mittelpunkt des evakuierten Gebietes abgelenkt, die negativen Ionen von dem Mittelpunkt des Herausführungsradlus beschleunigt und die beschleunigten negativen Ionen aus dem Umlauf an dem Herausführungsradius in einen linearen Strahl elektrostatisch abgelenkt werden.

2 Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die negativen Ionen in dem Strahl, die sich bei einem ersten Energiewert befinden, sodann auf einen höheren zweiten Energiewert beschleunigt und unter Ausbilden positiver Ionen von ihrer negativen Ladung befreit werden können, die im Anschluß hieran linear auf einen hoch höheren dritten Energiewert beschleunigt werden.

3. Verfahren nach Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die sich bewegenden Ionen bezüglich einer Geschwindigkeit dadurch zusammengefaßt werden, daß ein periodisches Radiofrequenzfeld auf die sich bewegenden negativen Ionen außerhalb des magnetischen Führungsfeldes beaufschlagt wird, das in Phase mit dem periodischen Radiofrequenzfeld verriegelt ist, das Im Inneren des evakuierten Beschleunigungsgebietes ausgebildet wird.

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4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch, gekennzeichnet, daß die sich bewegenden negativen leiten in die mittlere Ebene dadurch abgelenkt werden, daß die sich bewegenden Ionen bei deren Auffall auf die mittlere Ebene der Einwirkung eines ebenen, positiven, elektrostatischen Ablenkfeldes ausgesetzt werden, das mit einem Winkel von 22,5° bezüglich der mittleren Ebene geneigt ist.

5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die sich bewegenden negativen Ionen nacheinander vor dem Ablenken vermittels einer Mehrzahl getrennt gesteuerter elektrischer Fokussierungsfeider fokussiert werden.

6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beschleunigten negativen Ionen elektrostatisch aus dem Umlauf unter Ausbilden eines positiven elektrostatischen Ablenkfeldes mit sich vergrößerndem Radius an dem Herausführungsradius abgelenkt und die beschleunigten negativen Ionen mit dem positiven elektrostatischen Ablenkfeld aufgefangen werden.

7* Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anordnung (1,10,11,12 und 13) die ein magnetisches Führungsfeld und ein evakuiertes Beschleunigungegebiet mit einer mittleren Ebene im Inneren und senkrecht zu dem magnetischen Führungsfeld ergibt, einem Beschleuniger (19) für das Ausbilden im Inneren des evakuierten Beschleunigungsgebietes eines elektrischen Feldes mit periodischer Radiofrequenz, das zusammen mit dem magnetischen Führungsfeld Ionen an der mittleren Ebene in Umläufen beschleunigt, deren Radius von dem Mittelpunkt des evakuierten Gebietes aus zu einem Herausführungsrad!us zunimmt, eine Ionenquelle (2,40) für das Ausbilden einer Mehrzahl an wahllos geladenen Ionen außerhalb des Führungsfeldes, eine Trennvorrichtung i6O)6IJlrfür-:das Abtrennen negativer Ionen von den anderen der wahllos geladenen Ionen und Bewegen derselben in einer Richtung parallel zu dem Führungsfeld zu dem Mittelpunkt des evakuierten Gebietes, eine Zusammenfassungsvorrichtung (90) für das Zusammenfassen mit einer Geschwindigkeit der von der Ionenquelle (40) sich bewegenden negativen Ionen in Phasenverhältnis zu dem elektrischen Feld,mit der Radiofrequenz, eine Ablenkvorrichtung

(105) für das Ablenken der sich bewegenden und mit einer Ge-

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sehwindigkeit zusanmengefaßten negativen Ionen in die Ebene der TMläufe an dem Mittelpunkt des evakuierten Gebietes, eine elektrostatische Anordnung (125) für das Ablenken der beschleunigten negativen Ionen aus dem Umlauf an dem Herausführuiigsrädlus in einen linearen Strahl.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein elektrostatischer linearer Beschleuniger - (3) für das Biaschleunigen der negativen Ionen in dem Strahl, die sich öei einem ex stent Energiewert befinden, auf einen höheren zweite» Enerjgiewieiefe, Abziehen der negativen Ladung von den negativen Ionen unter Aus:? bilden positiver Ionen und Beschleunigen der positiven Ionen auf einen noch höheren dritten Energiewert, vorgesehen ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Susammenfassungsanordnung (90) ein Paar Gitter (94ä,94b, 95a,95b) im Abstandsverhältnis längs des Laufweges der Ionen außerhalb des magnetischen Führunsfeldes And eine Anordnung aufweist, die ein periodisches Radiofrequenzfeld auf die Gitter belauf schlagt, das in Phase mit dem periodischen Radiofreqüenzfeld im Inneren des evakuierten Beschieunigungsgebletes verriegelt ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 7,8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablenkanordnung (105) eine stark positiv geladene Inflefctorelektrode (1Of) aufweist, die eine plane Flache an der leren Ebene besitzt und mit einem Winkel von 42*5^* 'bezüglich. mittleren Ebene geneigt ist, sowie ein geerde Hetzebene parallel zu der Elektrodenf lache und im Äbständsverhältnisin Richtung auf die einfallenden, sich bewegenden Ionen vorliegt.

11.Vorrichtung nach Anspruch IO_r dadurch gekennzeichnet, daf Reihe getrennt gesteuerter elektrostatischer Linsen C!2ö,12ll für das Fokussieren der sich bewegenden Elektronen in einem Strahl vorliegt, der auf das geneigte Inflektionsfeld auf^fSlit,_; welches zwischen der Inflektorelektrodenflache and der geerdeten Netze^e'" ne(113)vorliegt.

12. Vorrichtung nach den Ansprüchen 7 bis II, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung (125) für das Ablenken der beschleunigten negativen Ionen aus dem Umlauf einen elektrostatischen Kanal "(;12'7> mit sich vergrößerndem Radius aufweist, der die beschleunigten negativen Ionen an dem Herausführungsradius auffängt und eine

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geerdete Wand (129) sowie eine positiv geladene Stange (128) im Abstandsverhältnis von der geerdeten Wand (129) besitzt für das Ausbilden eines psotiv stetig elektrischen Feldes längs des Kanals, eine Traganordnung (154) für die Ablenketange (126)ι ein Isolator (152,153) für das Isolieren der Traganordnung (154) gegenüber dem geerdeten Potential, eine geerdete Schildanordnung (162) für das Ausbilden einheitlich abfallender elektrischer Felder von und in der Nachbarschaft des Ablenketangenträgere, eine Isolatoranordnung (164) für das Isolieren des abfallenden elektrischen Feldes gegenüber Fremdelektronen im Inneren des evakuierten Beschleunigungsgebietes, sowie Elektronen-Entleerer (165) vorgesehen sind, die von dem Träger (154) aus für das Sammeln und Entfernen von Fremdelektronen vorspringen, die an die Ablenkstange (128) und den Träger /154) angezogen werden.

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L e e r s e i t e