DE699439C - Zyklotronanordnung zur Erzeugung rascher Ionen - Google Patents

Description

• Zyklotronanordnung zur Erzeugung rascher Ionen Die Erfindung betrifft eine Zyklotronanordnung zur Erzeugung rascher Ionen. Mit den bekannten Zyklotronanordnungen, bei denen der Spalt zwischen den beiden Elektrodenschalen, die zur Beschleunigung der Ionen .dienen, geradlinig ausgebildet ist, gelingt es nur, Ionen bis zu einer gewissen Höchstgeschwindigkeit zu beschleunigen, und zwar so weit; bis die relativistische Änderung der Ionenmasse, d. h. die Vergrößerung derselben, mit steigender Geschwindigkeit merkbar wird; dann nimmt nämlich der Radius der Bahnen, welche die Ionen bei ihren Umläufen beschreiben, stärker zu als .die Umlaufgeschwindigkeit der Ionen, so daß von einer gewissen Bahngeschwindigkeit an zwischen den periodischen Schwankungen der beschleunigenden Spannung und dem Ionenumlauf keine Resonanz mehr vorhanden ist. Schließlich kommt es so weit, daß die in den_ Zwischenräumen zwischen den Elektrodenschalen herrschenden Felder die Ionen. nicht nur nicht mehr beschleunigen, sondern sogar verzögernd auf den Ionenumlauf wirken. Besonders hohe Bahngeschwindigkeiten der Ionen lassen sich daher mit den bekannten Zyklotronanordnungen nicht erreichen.
• Die Erfindung gibt ein Mittel an, diesen Nachteil zu beheben. Erfindungsgemäß ist bei einer Zyklotronanordnung zur Erzeugung rascher Ionen der Spalt zwischen den beiden Elektrodenschalen verschiedener Polarität, bei dessen Durchlaufen- die, Ionen jeweils beschleunigt werden, in einem der Umlaufrichtung der Ionen entgegengesetzten Sinne gekrümmt.
• Die Fig. i zeigt eine Anordnung gemäß der -Erfindung. Die von der nur angedeuteten Ionenquelle i ausgehenden Ionen laufen auf krummen Bahnen in der durch die Pfeile angezeigten Richtung um das Zentrum. Sie werden stets dann, wenn sie ; den Spalt q. zwischen .den beiden Beschleunigungselektroden 2 und 3 durchlaufen, stark beschleunigt, und erhalten eine immer größer werdende Geschwindigkeit. Der Bahnradius vergrößert sich immer mehr und- mehr. Wäre nun der. Spalt, wie es durch die gestrichelten Linien angedeutet und wie dies bei der bekannten Einrichtung .der Fall ist, geradlinig, so würde die erwähnte Phasenverschiebung eintreten. Durch .die @ Krümmung des Spaltes q. in einem dein Ionenumlauf entgegengesetzten Sinne findet aber eine Verkürzung der Bahnen im Verhältnis zu den Umlaufbahnen bei gradliniger Ausführung des Spaltes statt, und es gelingt auf diese Weisse, die erwähnte Phasenverschiebung auszugleichen. Durch die Maßnahme nach der Erfindung kann also die beschriebene Einrichtung auch für die Erzeugung sehr rasch umlaufender Ionen mit Erfolg verwendet* @-werden.
• Die. in der Fig. i dargestellte gekrügmmte Begrenzungslinie des 'Spaltes zwischen den Beschleunigungselektroden kann auch gemäß Fig.2 .durch ,einen gebrochenen Linienzug ersetzt werden. Dieser Linienzug besteht dann vorzugsweise aus kreisförmigen Teilen 5 und 6 sowie aus radial verlaufenden Teilen 7 und B. Die in Fig. 2 dargestellte Einrichtung kann man mit besonderem Vorteil dann zur Anwendung bringen, wenn es sich um die Erzeugung besonders hoher Ionengeschwindigkeit handelt, d. h. wenn die Elektrodenschalen einen besonders großen Radius besitzen.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Zyklotronanordnung zur Erzeugung rascher Ionen, dadurch gekennzeichnet, daß der Spalt zwischen den beiden Elektrodenschalen verschiedener Polarität, bei dessen Durchlaufen die Ionen jeweils. beschleunigt werden, in einem der Umaufrichtung der Ionen entgegengesetzten Sinne gekrümmt ist. `
2. 2. Zyklotronanördnung nach .Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die den Spalt begrenzende Kurve durch einen gebrochenen Linienzug ersetzt ist. g. Zyklotronanordnung nach den Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der gebrochene Linienzug aus kreisförmigen Teilen, deren Krümmungsmittelpunkt das Zentrum des Elektrodensystems ist, und aus radialen Teilen besteht.