DE3807867A1 - Method and device for compressing a plasma jet (plasma beam) for producing an ion beam - Google Patents

Method and device for compressing a plasma jet (plasma beam) for producing an ion beam

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Abstract

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Kompression eines in einer Plasmaquelle erzeugten Plasmastrahls für die Erzeugung eines Ionenstrahls.The invention relates to a method and an apparatus for Compression of a plasma jet generated in a plasma source for generating an ion beam.

Für die Erzeugung eines Ionenstrahls ist es bekannt, ein Plasma beispielsweise in einem Duoplasmatron zu erzeugen, wobei nach Diffusion des Plasmas aus der Quelle die Ionen extrahiert werden. Nachteilig bei dieser bekannten Ionenerzeugung ist der aufgrund der geringen Wechselwirkungsstrecke der Elektronen und ihrer geringen Verweilzeit für manche Anwendungszwecke zu ge­ ringe Protonenanteil, der zu geringe Anteil an hochgeladenen Ionen oder beispielsweise eine zu geringe Ionenstromdichte. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß wegen der zu geringen Plasmadichte eine Extraktion mit hoher elektrischer Feldstärke nicht möglich ist, was jedoch für die Extraktion großer Ionen­ ströme vorteilhaft wäre.It is known to generate an ion beam To generate plasma in a duoplasmatron, for example after diffusion of the plasma from the source, the ions are extracted will. The disadvantage of this known ion generation is that due to the small interaction distance of the electrons and their short dwell time for some applications rings proton portion, the too small portion of uploaded Ions or, for example, an ion current density that is too low. A Another disadvantage is that because of the low Plasma density an extraction with high electric field strength is not possible, but what for the extraction of large ions streams would be beneficial.

Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung der vorstehenden Nachteile ein Verfahren zur Kompression eines Plasmastrahls der eingangs näher beschrie­ benen Art zu entwickeln, welches die Erzeugung eines Ionen­ strahls mit hohem Anteil an Protonen oder einem hohen Anteil von hochgeladenen Ionen höherer Massenzahlen bei hoher Stromdichte ermöglicht. Eine weitere Aufgabe besteht darin, eine hohe Plas­ madichte zu erzeugen, so daß die Ionenextraktion bei hoher Strom­ dichte ermöglicht wird. Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer Vorrichtung, welche sich insbesondere zur Durch­ führung eines solchen Verfahrens eignet.Proceeding from this, the object of the invention is a method for avoiding the above disadvantages Compression of a plasma beam that was described in more detail at the beginning to develop the same type, which involves the generation of an ion with a high proportion of protons or a high proportion of Uploaded ions of higher mass numbers with high current density enables. Another job is to get a high plas generate dense so that the ion extraction at high current density is made possible. Another object of the invention is Creation of a device which is particularly suitable for through Suitable for carrying out such a process.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß i. w. durch die kennzeich­ nenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausge­ staltungen dieses erfindungsgemäßen Gedankens finden sich in den Ansprüchen 2 bis 6.The task is i. w. by the characteristic  nenden features of claim 1 solved. Advantageous Ausge Events of this idea according to the invention can be found in claims 2 to 6.

Die sich auf die Vorrichtung beziehende Aufgabe wird i. w. durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 7 gelöst, wobei besonders vorteilhafte Ausführungsformen in den An­ sprüchen 8 bis 19 beschrieben sind.The task related to the device is i. w. solved by the characterizing features of claim 7, with particularly advantageous embodiments in the An sayings 8 to 19 are described.

Die Erfindung wird nachfolgend durch ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel anhand der beiden Figuren näher beschrie­ ben.The invention is hereinafter preferred by one Embodiment described in more detail using the two figures ben.

Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung weist ein Duoplasmatron 1 zur Erzeugung eines Plasmas auf. Eine Glüh­ kathode 2 des Duoplasmatrons 1 ist von einem ringförmigen Fokussiermagneten 3 umgeben, wobei eine Zwischenelektrode 4 als Polschuh des Fokussiermagneten 3 dient, wodurch bereits eine erste Kompression des Plasmas durchgeführt wird. Hierdurch wird ein Hindurchtreten des Plasmas durch eine Aperturblende 5, welche gleichzeitig die Anode des Duoplasmatrons 1 bildet, be­ günstigt. Die Aperturblende 5 wird von einem feldführenden Ele­ ment 6 gehalten, welches mit seiner Durchtrittsöffnung 7 eben­ falls koaxial zur Plasmastrahlachse 8 angeordnet ist. Dieses feld­ führende Element 6 ist als Flansch des Duoplasmatrons 1 ausge­ bildet, welcher als Anschluß an einen zweiten Flansch 18 mit einer Evakuierungsöffnung 17 eines strahlabwärts angeordneten langgestreckten Solenoidmagnet 9 dient. Dabei ist die Solenoid­ spule 16 mit eine Lackschicht aufweisenden Wicklungen versehen, welche in einem Wasserbad angeordnet sind. Der Solenoidmagnet 9 weist radial innen ein im wesentlichen konzentrisch zur Plasma­ strahlachse 8 angeordnetes Strahlrohr 10 auf, in dem ein eine Extraktionsöffnung bildendes Element 11 in verschiedenen Posi­ tionen längs der Strahlachse 8 fixierbar ist. Das Element 11 ist im wesentlichen scheibenförmig ausgebildet. Ihm ist ein Extrak­ tionssystem 12 mit einer Extraktionselektrode 13 und zwei weiteren Elektroden 14, 15 nachgeordnet.The device shown in FIG. 1 has a duoplasmatron 1 for generating a plasma. A glow cathode 2 of the duoplasmatron 1 is surrounded by an annular focusing magnet 3 , an intermediate electrode 4 serving as a pole piece of the focusing magnet 3 , whereby a first compression of the plasma is already carried out. As a result, passage of the plasma through an aperture diaphragm 5 , which simultaneously forms the anode of the duoplasmatron 1, is favored. The aperture diaphragm 5 is held by a field-guiding element 6 , which is arranged coaxially with the plasma beam axis 8 with its passage opening 7 . This field leading member 6 is a flange of the Duoplasmatrons 1 forms which a radiating downwardly disposed elongated solenoid magnet serves as a connection to a second flange 18 with an evacuation opening 17. 9 The solenoid coil 16 is provided with a layer of lacquer windings, which are arranged in a water bath. The solenoid magnet 9 has radially inside a substantially concentric to the plasma beam axis 8 arranged jet tube 10 , in which an extraction opening forming element 11 in various positions along the beam axis 8 can be fixed. The element 11 is essentially disc-shaped. It is followed by an extraction system 12 with an extraction electrode 13 and two further electrodes 14, 15 .

Bei Betrieb brennt im Duoplasmatron 1 zwischen der Glüh­ kathode 2 und der eine Anode darstellenden Aperturblende 5 eine Gasentladung bei einem Druck im Bereich von 10-2 bis 1 mbar. An der Zwischenelektrode 4 bildet sich eine sogenannte Doppelschicht­ blase aus, durch die Elektronen in den Zwischenelektrodenkanal 19 fokussiert werden. Zwischen dem Ende der Zwischenelektrode 4 und der Aperturblende 5 wird der so erzeugte Elektronenstrahl durch ein inhomogenes Magnetfeld, das von der Spule des Fokus­ siermagneten 3 erzeugt wird, stark komprimiert. Dies führt dazu, daß im Bereich von der Aperturblende 5 ein hoher Ionisierungs­ grad und eine positive Raumladung entsteht, die dazu führt, daß das Potential an dieser Stelle über das Potential der Anode 5 angehoben wird. Dadurch wird ermöglicht, daß sowohl Ionen als auch Elektronen durch die Aperturblende 5 hindurchtreten können; mit anderen Worten, ein Plasmastrahl bestehend aus einem Elek­ tronenstrahl mit einer Energie von ca. 100 eV und einem Ionen­ strahl mit einer Energie von ca. 30 eV tritt in den Bereich 20 hinter der Aperturblende 5 ein. In diesem Bereich 20 zwischen der Aperturblende 5 und der Extraktionsöffnung 11 wird dieser Plasmastrahl durch das Magnetfeld des Solenoidmagneten 9 noch­ mals stark komprimiert. Es entsteht eine Plasmasäule mit einer Länge von ca. 200 mm und einem Durchmesser von ca. 1 mm.During operation, a gas discharge burns in the duoplasmatron 1 between the glow cathode 2 and the aperture diaphragm 5, which represents an anode, at a pressure in the range from 10 -2 to 1 mbar. At the intermediate electrode 4 , a so-called double-layer bubble forms, through which electrons are focused into the intermediate electrode channel 19 . Between the end of the intermediate electrode 4 and the aperture stop 5 , the electron beam thus generated is strongly compressed by an inhomogeneous magnetic field generated by the coil of the focusing magnet 3 . This leads to a high degree of ionization and a positive space charge being created in the area of the aperture stop 5 , which leads to the potential at this point being raised above the potential of the anode 5 . This enables both ions and electrons to pass through the aperture stop 5 ; in other words, a plasma beam consisting of an electron beam with an energy of approx. 100 eV and an ion beam with an energy of approx. 30 eV enters the area 20 behind the aperture stop 5 . In this area 20 between the aperture diaphragm 5 and the extraction opening 11 , this plasma beam is again strongly compressed by the magnetic field of the solenoid magnet 9 . The result is a plasma column with a length of approx. 200 mm and a diameter of approx. 1 mm.

Da im Bereich 20 zwischen Aperturblende 5 und Extraktions­ öffnung 11 ein geringerer Gasdruck als im Duoplasmatron 1, d. h. ein Druck im Bereich von 10-2-10-4 mbar, besteht, können hier hohe Ladungszustände erzeugt werden. Weiterhin kann aufgrund der hohen Kompression ein Ionenstrahl hoher Stromdichte aus der Extraktionsöffnung 11 extrahiert werden.Since there is a lower gas pressure in the area 20 between the aperture diaphragm 5 and the extraction opening 11 than in the duoplasmatron 1 , ie a pressure in the range of 10 -2 -10 -4 mbar, high charge states can be generated here. Furthermore, due to the high compression, an ion beam with a high current density can be extracted from the extraction opening 11 .

Die Aperturblende 5 weist eine sehr kleine Öffnung (0,5 bis 2 mm) auf. Dies dient zur Erzeugung des hohen Druck­ gradienten, der zur Erzeugung der hohen Ladungszustände not­ wendig ist. Um den Plasmastrahl durch diese enge Öffnung der Aperturblende 5 zu führen, ist ein besonderer Magnetfeldlinien­ verlauf im Bereich der Aperturblende 5 erforderlich. Das Magnet­ feld in diesem Bereich wird durch die Geometrie des magnetfeld­ führenden Flansches 6 und durch das Verhältnis der Ströme in den beiden Erregerspulen so beeinflußt, daß ein maximaler Elektronen­ strom durch die Aperturblende 5 treten kann. Im Betrieb werden die Spulen in der Regel so gepolt, daß die Flußlinien der beiden Spulen im Element 6 entgegengesetzt verlaufen und sich so gegen­ seitig kompensieren.The aperture diaphragm 5 has a very small opening (0.5 to 2 mm). This serves to generate the high pressure gradient, which is necessary to generate the high charge states. In order to guide the plasma beam through this narrow opening of the aperture diaphragm 5 , a special magnetic field line is required in the area of the aperture diaphragm 5 . The magnetic field in this area is influenced by the geometry of the flange 6 carrying the magnetic field and by the ratio of the currents in the two excitation coils so that a maximum electron current can pass through the aperture diaphragm 5 . In operation, the coils are usually poled so that the lines of flux of the two coils in element 6 run in opposite directions and thus compensate each other.

Bei Betrieb kann die Elektrode 11, die die Extraktionsöff­ nung darstellt, entweder ein positives oder ein negatives Poten­ tial gegenüber der Aperturblende 5 besitzen. Ist das Potential dieser Elektrode 11 positiv gegenüber der Aperturblende 5, so werden Elektronen an ihr reflektiert und es kommt zu einer Pen­ delbewegung der Elektronen zwischen der Aperturblende 5 und der Extraktionsöffnung 11. In diesem Betriebszustand wird ein hoher Protonenanteil oder ein hoher Anteil negativer Wasserstoffionen erzeugt.In operation, the electrode 11 , which is the extraction opening, may have either a positive or a negative potential with respect to the aperture stop 5 . If the potential of this electrode 11 is positive with respect to the aperture diaphragm 5 , electrons are reflected on it and there is a pen del movement of the electrons between the aperture diaphragm 5 and the extraction opening 11 . In this operating state, a high proportion of protons or a high proportion of negative hydrogen ions are generated.

Bei negativer Polarität der Extraktionsöffnung 11 wird eine hohe Elektronenstromdicht im Plasma erzeugt. In diesem Betriebs­ zustand werden sehr hohe Ionenstromdichten extrahiert. With a negative polarity of the extraction opening 11 , a high electron current density is generated in the plasma. In this operating state, very high ion current densities are extracted.

Die Steuerelektrode 21 dient dazu die Elektronen im Plasmastrahl schon vor dem Erreichen der Extraktionsöffnung 11 abzubremsen, um zwischen der Steuerelektrode 21 einen Bereich zu erzeugen, in dem ein hoher Anteil an langsamen Elektronen existiert. Dies ist vor allem für die Protonenerzeugung von großer Bedeutung.The control electrode 21 serves to brake the electrons in the plasma beam before reaching the extraction opening 11 in order to produce an area between the control electrode 21 in which a high proportion of slow electrons exists. This is particularly important for proton generation.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist insbesondere dazu ge­ eignet eine Ionenextraktion bei hohem Spannungsverhältnis vor­ zunehmen. Dies bedeutet, daß die Ionen im Bereich hinter der Extraktionsblende 11, wie in Fig. 2 am Beispiel einer Com­ putersimulation dargestellt ist, mit einer hohen Spannung durch die Extraktionsöffnung 11 extrahiert und anschließend auf eine geringe Energie abgebremst werden. Die Verzögerung wird an den Elektroden 14 und 15 vorgenommen. Die Extraktion mit einem hohen Spannungsverhältnis führt zu einer hohen Perveanz im Strahl, die für verschiedene Anwendungen, z. B. Beschleuniger­ physik, erforderlich ist. Diese Art der Extraktion setzt eine hohe Plasmadichte in der Ionenquelle voraus, wie sie in der er­ findungsgemäßen Vorrichtung vorhanden ist bzw. erzeugt werden kann.The device according to the invention is particularly suitable for increasing ion extraction at a high voltage ratio. This means that the ions in the area behind the extraction aperture 11 , as shown in FIG. 2 using the example of a computer simulation, are extracted with a high voltage through the extraction opening 11 and then decelerated to a low energy. The delay is made at electrodes 14 and 15 . The extraction with a high voltage ratio leads to a high perveance in the beam, which can be used for various applications, e.g. B. accelerator physics, is required. This type of extraction requires a high plasma density in the ion source, as it is present or can be generated in the device according to the invention.

Die Vorrichtung kann mit verschiedenen Gasen (H2, He, N2, Ne, Ar, Kr, etc.) betrieben werden; durch eine Optimierung der Entladungsparameter und des Magnetfeldes können bestimmte La­ dungszustände bevorzugt erzeugt werden. The device can be operated with various gases (H 2 , He, N 2 , Ne, Ar, Kr, etc.); By optimizing the discharge parameters and the magnetic field, certain charge states can preferably be generated.

  • Bezugszeichenliste  1 Duoplasmatron
     2 Glühkathode
     3 Fokussiermagnet
     4 Zwischenelektrode
     5 Aperturblende
     6 feldführendes Element
     7 Durchtrittsöffnung
     8 Plasmastrahlachse
     9 Solenoidmagnet
    10 Strahlrohr
    11 Element
    12 Extraktionssystem
    13 Extraktionselektrode
    14 Elektrode
    15 Elektrode
    16 Solenoidspule
    17 Evakuierungsöffnung
    18 Flansch
    19 erste Entladungskammer
    20 zweite Entladungskammer
    21 Steuerelektrode     1 Duoplasmatron
    2 hot cathode
    3 focusing magnet
    4 intermediate electrode
    5 aperture diaphragm
    6 field-guiding element
    7 passage opening
    8 plasma jet axis
    9 solenoid
    10 spray lance
    11 element
    12 extraction system
    13 extraction electrode
    14 electrode
    15 electrode
    16 solenoid coil
    17 evacuation opening
    18 flange
    19 first discharge chamber
    20 second discharge chamber
    21 control electrode

Claims (21)

1. Verfahren zur Kompression eines in einer Plasmaquelle erzeug­ ten Plasmastrahls für die Erzeugung eines Ionenstrahls, da­ durch gekennzeichnet, daß der Plasmastrahl nach Erzeugung einem im wesentlichen solenoidalen Magnetfeld mit geringen Radialkomponenten unterworfen wird und daß für den Eintritt des Plasmastrahls in das Magnetfeld die Magnetfeldstärke eingestellt wird.1. A method for compressing a plasma beam generated in a plasma source for the generation of an ion beam, characterized in that the plasma beam is subjected to an essentially solenoidal magnetic field with low radial components after generation and that the magnetic field strength is set for the entry of the plasma beam into the magnetic field becomes. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Plasmastrahl über eine Strecke im Magnetfeld geführt wird, welche mindestens das Fünffache, vorzugsweise das 200-300 fache des Plasmastrahldurchmessers beträgt.2. The method according to claim 1, characterized in that the Plasma beam is guided over a distance in the magnetic field, which is at least five times, preferably 200-300 times the plasma jet diameter. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei Anordnung einer Aperturblende, die zur Erzeugung eines Druckgradienten eingesetzt wird, der Magnetfeldlinien­ verlauf im Bereich der Aperturblende durch ein magnetfeld­ führendes Element beeinflußt wird.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that when arranging an aperture diaphragm that is used to generate a pressure gradient is used, the magnetic field lines run in the area of the aperture diaphragm through a magnetic field leading element is influenced. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei Anordnung von zwei unabhängig voneinander erzeugten Magnet­ feldern beidseitig der Aperturblende die im Bereich der Aper­ turblende verlaufenden Magnetfeldlinien über das magnetfeld­ führende Element geführt und/oder beeinflußt werden.4. The method according to claim 3, characterized in that at Arrangement of two independently generated magnets fields on both sides of the aperture diaphragm in the area of the aper Turblende running magnetic field lines over the magnetic field leading element are guided and / or influenced. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden unabhängig voneinander erzeugten Magnetfelder so ge­ polt sind, daß ihre in dem magnetfeldführenden Element ver­ laufenden Feldlinien gleich- oder gegensinnig verlaufen.5. The method according to claim 4, characterized in that the two independently generated magnetic fields so ge polt that their ver in the magnetic field guiding element running field lines run in the same or opposite directions. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3-5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Plasmastrahl zu einer stromabwärts der Aperturblende angeordneten Extraktionsblende geführt wird, welche gegebenenfalls auf einem gegenüber der Aperturblende unterschiedlichen Potential gehalten werden kann.6. The method according to any one of claims 3-5, characterized records that the plasma jet to a downstream of the  Aperture diaphragm arranged extraction aperture is guided, which, if necessary, on one opposite the aperture diaphragm different potential can be kept. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 3-6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Aperturblende und Extraktionsöffnung eine Steuerelektrode angebracht wird, die auf einem gegenüber Aperturblende und Extraktionsöffnung unterschiedlichen Potential gehalten werden kann. 7. The method according to any one of claims 3-6, characterized in that between the aperture and extraction opening Control electrode is attached, which is on an opposite Aperture diaphragm and extraction opening different Potential can be maintained.   8. Vorrichtung zur Kompression eines in einer Plasmaquelle (1) erzeugten Plasmastrahls für die Erzeugung eines Ionenstrahls, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß stromabwärts der Plasmaquelle (1) ein Solenoidmagnet (9) vorgesehen ist, der für den Eintritt des Plasmastrahls in sein Magnetfeld einstellbar ist.8. A device for compressing a plasma jet generated in a plasma source ( 1 ) for generating an ion beam, in particular for carrying out the method according to one of claims 1 to 6, characterized in that a solenoid magnet ( 9 ) is provided downstream of the plasma source ( 1 ) which is adjustable for the entry of the plasma beam into its magnetic field. 9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Solenoidmagnet (9) eine Länge von mindestens dem Fünffachen des Plasmastrahldurchmessers aufweist, vorzugsweise dem 200 -300fachen des Plasmastrahldurchmessers entspricht.9. The device according to claim 7, characterized in that the solenoid magnet ( 9 ) has a length of at least five times the plasma beam diameter, preferably corresponds to 200-300 times the plasma beam diameter. 10. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß bei Anordnung eines Fokussiermagneten (3), der Plasma­ quelle (1) und einer Aperturblende (5) im Strahlengang zwi­ schen Solenoidmagnet (9) und Plasmaquelle (1) ein magnet­ feldführendes Element (6) zwischen Fokussiermagnet (4) und Solenoidmagnet (9) vorgesehen ist.10. Apparatus according to claim 7 or 8, characterized in that when a focusing magnet ( 3 ), the plasma source ( 1 ) and an aperture diaphragm ( 5 ) are arranged in the beam path between the solenoid magnet ( 9 ) and the plasma source ( 1 ), a magnetic field-guiding element ( 6 ) between the focusing magnet ( 4 ) and solenoid magnet ( 9 ) is provided. 11. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Aperturblende (5) strahlaufwärts von dem magnetfeld­ führenden Element (6) angeordnet ist.11. The device according to claim 9, characterized in that the aperture diaphragm ( 5 ) upstream of the magnetic field guiding element ( 6 ) is arranged. 12. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß das magnetfeldführende Element (6) im wesentlichen schei­ benförmig ausgebildet ist und eine Durchtrittsöffnung (7) für den Plasmastrahl aufweist.12. The apparatus according to claim 9 or 10, characterized in that the magnetic field-guiding element ( 6 ) is formed substantially benei and has a passage opening ( 7 ) for the plasma jet. 13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das magnetführende Element (6) mit seiner Durchtrittsöffnung (7) im wesentlichen konzentrisch zur Strahlachse (8) angeordnet ist.13. Device according to one of claims 9 to 11, characterized in that the magnet-guiding element ( 6 ) with its passage opening ( 7 ) is arranged essentially concentrically to the beam axis ( 8 ). 14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Aperturblende (5) an dem magnetfeld­ führenden Element (6) gehalten ist. 14. Device according to one of claims 9 to 11, characterized in that the aperture diaphragm ( 5 ) on the magnetic field guiding element ( 6 ) is held. 15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das magnetführende Element (6) als ein zwischen Plasmaquelle (1) und Solenoidmagnet (9) ange­ ordneter Flansch ausgebildet ist.15. Device according to one of claims 9 to 13, characterized in that the magnet-guiding element ( 6 ) as a between the plasma source ( 1 ) and solenoid magnet ( 9 ) is arranged flange. 16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch ge­ kennzeichnet, daß in einem Bereich zwischen dem magnetfeld­ führenden Element (6) und dem Solenoidmagneten (9) eine Evakuierungsöffnung (17) zur Erzeugung eines Druckgradienten vorgesehen ist.16. Device according to one of claims 9 to 14, characterized in that an evacuation opening ( 17 ) is provided for generating a pressure gradient in an area between the magnetic field leading element ( 6 ) and the solenoid magnet ( 9 ). 17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch ge­ kennzeichnet, daß strahlabwärts der Aperturblende (5) bzw. des magnetfeldführenden Elements (6) ein eine Extraktions­ öffnung bildendes Element (11) vorgesehen ist, welche zur Anlegung eines Potentials ausgebildet ist.17. The device according to one of claims 9 to 15, characterized in that a beam an aperture opening element ( 11 ) is provided which is designed to apply a potential downstream of the aperture diaphragm ( 5 ) or the magnetic field-guiding element ( 6 ). 18. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das die Extraktionsöffnung bildende Element (11) innerhalb eines den Plasmastrahl umgebenden Strahlrohrs (10) verschieb­ bar und mittels einer Klemmeinrichtung an der Innenwandung des Strahlrohrs (10) gehalten ist.18. The apparatus according to claim 16, characterized in that the element forming the extraction opening ( 11 ) within a plasma tube surrounding the jet tube ( 10 ) displaceable bar and is held by means of a clamping device on the inner wall of the jet tube ( 10 ). 19. Vorrichtung nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Aperturblende (5) und das die Extraktionsöffnung bildende Element (11) gekühlt sind.19. The apparatus according to claim 16 or 17, characterized in that the aperture diaphragm ( 5 ) and the element ( 11 ) forming the extraction opening are cooled. 20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 18, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Solenoidspule (16) des Solenoidmagneten (9) mit eine Lackschicht aufweisenden Wicklungen versehen ist, welche in einem Wasserbad angeordnet sind.20. Device according to one of claims 7 to 18, characterized in that the solenoid coil ( 16 ) of the solenoid magnet ( 9 ) is provided with windings having a lacquer layer, which are arranged in a water bath. 21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7-19, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Steuerelektrode (18) scheiben- oder rohr­ förmig ausgebildet ist und eine Durchtrittsöffnung für den Plasmastrahl aufweist.21. Device according to one of claims 7-19, characterized in that the control electrode ( 18 ) is disc-shaped or tubular and has a passage opening for the plasma jet.
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