JPH11505058A - 閉鎖電子ドリフトによるプラズマ加速器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 提案した加速器は、磁気回路（８）によって相互接続された外側磁極（１０）と内側磁極（９）、外側磁気スクリーン（１３）、内側磁気スクリーン（１２）、中央磁化コイル（５）および外側磁化コイル（７）を有する磁気システム（２）を含んでいる。さらにこの加速器は、イオン化ゾーン（２２）の磁力面（２５）を取り囲む凹状陽極（１８）、各部分に区分されたガス分配器（２６）、および、その内側表面（２０）がイオン化ゾーン（２２）内で加速器の長さ方向の軸（Ａ−Ａ）に対してある角度をなす内側側壁（１５）および外側側壁（１６）、を含む放電チャンバー（３）を有している。

Description

【発明の詳細な説明】 閉鎖電子ドリフトによるプラズマ加速器 技術分野 本発明はイオンプラズマ技術分野に関し、特に閉鎖電子ドリフト（closed ele ctron drift）によるプラズマ加速器に関する。 背景技術 周知のプラズマ加速器として、信頼性の高い宇宙船を製造するために設計され た、閉鎖電子ドリフトによるプラズマ加速器がある。（グリシン（C.D.Grishin ）、レスコフ（L.V.Leskov）による「宇宙船のための電子ロケットエンジン」、 マシノストロイエニェ(Mashinostrojenie)143ページ、1989年モスクワ） この既知の加速器は、側壁を誘電体材料で形成した環状の放電チャンバーと、 内部に箱状の陽極が配置され、かつガス分配器と一体のユニットに形成されたチ ャネルとを有している。 さらにこの加速器は、放電チャンバーの両側に位置し、磁気回路によって磁化 コイルと相互接続された磁極を有する磁気システムと陰極中性化装置(cathode-n eutralizer)を有している。 この既知の加速器の一実施例では、供給された操作ガスは、横方向の放射状磁 場および縦方向電場内を漂う（ドリフトする）電子の砲撃を受けてイオン化され る。イオン化された後、生成されたイオンの幾らかは、陽極および陰極間に形成 された電位差によって電場内で加速される。加速されたイオン流は、陰極中和器 から発生する電子によって加速器の出口で中性化される。 しかしながら、イオン化および加速中に、相当数のイオンが放電 チャンバーの側壁に衝突し、イオンの再結合を生じその結果エネルギー損失を招 く。さらにその上、加速されたイオンが放電チャンバーの出口で壁に衝突するこ とによって、壁の材料がスパッタされ、その結果加速器の寿命が減少する。 さらに、内側および外側環状側壁によって規定される環状の放電チャンバーを 有しかつ操作ガスのイオン化ゾーンおよびガスイオン加速ゾーンを含むチャネル を有した、閉鎖電子ドリフトによるプラズマ加速器が知られている（EP，AI，05 41309）。この放電チャンバーチャネル内には、その側壁間の距離よりも小さく ない距離で、箱状の陽極−ガス分配器が、放電チャンバーの出口に配置されてい る。さらにこの加速器は、磁気システムと陰極中性化装置とを有している。この 磁気システムは、磁気回路によって磁界源と相互接続された内側および外側磁極 を有している。この磁界源上には、それぞれ放電チャンバーの外側でその内側お よび外側側壁に近接し、対応する磁極に対して間隔をおいて配置された内側磁気 スクリーンと外側磁気スクリーンが取り付けられている。 この磁気スクリーンの存在によって、放電チャンバー内に、放射方向の成分の 傾きが非常に大きい磁界を発生させることが可能となる。これによって、イオン 化ゾーンおよび加速ゾーンの長さを減少させることができ、これに相応してイオ ン化された操作ガスに接触する放電チャンバーの側壁の長さを減少させ、さらに 加速ゾーンの入口ではより凹面状である磁界の磁力線によって、加速されたイオ ン流に対する収束効果を僅かに増加させる。 しかしながら、前述した加速器においてと同様、加速ゾーンへの入口の放電チ ャンバーの中央部分で操作ガスイオンが最大濃度となり；放電チャンバーの中央 部および壁面近傍領域におけるイオン濃度の差によって生じた放射状の電界によ り、かなりのイオンが放電 チャンバーの側壁に押しつけられる。放電チャンバーのイオン化ゾーンにおける 側壁上でのエネルギー損失は、この側壁間のプラズマ容積に対する側壁の表面面 積比率を減少させることによって、明らかに減少する。しかしながら、この設計 の実施例による放電チャンバーでは、その比率を減少させることはできない。 さらに、もし、加速ゾーンへの入口において放電チャンバーの幅を横切ってイ オン濃度を均一化することが出来れば、加速されたイオンビームの容積平均発散 角を減少させ、加速ゾーンにおいて放電チャンバーの側壁に衝突しその結果側壁 を相当浸食する加速イオンの割合を減少させることが可能である。しかしながら 、加速器中における上述のように設計された実施例の陽極、すなわち位置が同じ でしかもイオン化ゾーンから相当離れているものでは、加速ゾーンへの入口にお いて放電チャンバーの幅を横切ってイオン濃度を一定化することは不可能である 。この結果、加速ゾーンへの入口におけるイオン濃度勾配によって、放電チャン バーの側壁に向かう実質的なイオン流が発生し、これは加速器の効率を減少させ る一因となる。さらに、この勾配によって発生した加速ゾーンの入口部分におけ る放射状の電界は、加速イオンビームに対して反収束効果をもたらす。 発明の開示 本発明の目的は、プラズマに接触する側壁の長さを減少させ、加速ゾーンへの 入口における放電チャンバーの幅を横切ってイオン濃度をかなりの程度平均化す ることが可能なように構成部品を相互に配置した放電チャンバーを有し、その結 果加速器の効率を向上させかつ加速イオンビームの収束度を改良することが可能 な、閉鎖電子ドリフトによるプラズマ加速器を開発することである。 この問題は、以下の構成要素を含む、閉鎖電子ドリフトによるプラズマ加速器 を開発することによって解決される。すなわち、外側側壁と内側側壁および該側 壁の内側表面によって形成されるチャネルであって操作ガスのためのイオン化ゾ ーンおよびこのガスイオンの加速ゾーンとを備えるチャネルとからなる環状放電 チャンバーであって、これらのゾーンは放電チャンバーの出口部分内に位置し、 チャネル内の放電チャンバーの出口部分とは反対側に環状陽極が配置され、その 背後には環状ガス分配器が配置され、この環状ガス分配器はそれ自身に操作ガス を供給するための少なくとも一個のチャネルと、放電チャンバーのチャネルのイ オン化ゾーンに前記操作ガスを供給するための少なくとも一個のチャネルを有し 、この放電チャンバーは磁気システムに接続され、この磁気システムは、ほぼそ の出口部分内で放電チャンバーの外側側壁の外側壁に取り付けられた外側磁極と 、ほぼこの出口部分内で放電チャンバーの内側側壁の外側壁に取り付けられた内 側磁極とを有し、これらの各磁極は磁気システムの磁気回路によって相互に接続 され、この磁気システムは放電チャンバー内で磁力面を形成する所定の形状の磁 力線を発生する、少なくとも一個の磁力源を有し、放電チャンバーの内側および 外側には、磁気回路によって相互接続され対応する外側および内側側壁の近傍で 、対応する磁極に対してギャップを設けて配置された軸を共有する環状磁気スク リーンが配置された、プラズマ加速器であって、この加速器の近傍には少なくと も一個の加速操作ガスの陰極中性化装置が設けられており、本発明によれば、少 なくとも部分的に、イオン化ゾーンにおける放電チャンバーの外側および内側側 壁の内側表面を、加速器の長さ方向の軸（Ａ−Ａ）に対してある角度に成し、放 電チャンバーの出口部分側でイオン化ゾーンに面した陽極の一表面がイオン化ゾ ーンの磁力面を取り巻く凹面形状を有し 、それによって陽極の凹状表面が放電チャンバーの外側および内側側壁の内側表 面領域内に位置させるようにした、閉鎖電子ドリフトによるプラズマ加速器を提 供することにより、上述の従来の問題を解決する。 イオン化ゾーンにおいて、放電チャンバーの壁面の長さを減少させる概念的な 可能性は、以下の事実に結びついている。すなわち、イオンの加速ゾーンの始ま りの部分における磁界面と、それ以降では磁界の強度が既に陽極へ有効に電子を 収束させるには低すぎるような磁力面との間の距離によって決定される上述のイ オン化ゾーンの幅が、このゾーン容積全体に渡って同じではない、と言う事実で ある。この距離は、磁気レンズの形状によって直接決定される。なおこの磁気レ ンズでは、その中心部ではこの距離は最大であり、側壁近傍領域、すなわち磁極 に近づくにつれて減少する。その結果、イオン化ゾーンを取り巻く表面を有する この実施例の陽極では、このゾーンにおいて、放電チャンバー側壁の長さを相当 減少させることができる。それによってこの実施例の陽極では、イオン化ゾーン での磁力線面に沿った電子の自由ドリフトを妨害せず、さらに陽極上の最もエネ ルギー効率の高い領域にこれらの電子が収束するのを可能にする。このような放 電チャンバーの設計構造では、操作ガス供給領域と陽極上への電子の収束領域と の間に間隔を置くことができるので、陽極の中央部分から離れた領域であって、 イオン化ゾーンの幅が中央部分よりも小さくかつこのゾーンの側壁近傍領域にお いて極度に狭くなる領域への、ガス供給を確保する可能性が存在するように考え られる。その結果、その幅が十分に狭いイオン化ゾーン中に位置する陽極領域へ ガスを供給することにより、イオン化ゾーン出口でのイオン濃度分布に影響を及 ぼすことが可能となる。 提案した設計による放電チャンバーでは、このようにして、イオ ン化ゾーンでプラズマと接触する側壁の長さを数倍減少させ、さらに加速ゾーン 入口での側壁近傍領域におけるプラズマ濃度を増加させる可能性を提供する。な お、その結果、プラズマ中の側壁近傍領域におけるエネルギー損失が減少し、加 速イオン流の収束度が向上し、さらに加速器の効率が上昇する。 放電チャンバーを最適な構造で使用することを可能とするような特有の大きさ を有する加速器において、イオン化ゾーンにおける放電チャンバーの外側および 内側側壁の内側表面間の角度を４５度から１３５度にすることは効果的である。 このような値の角度によって、明らかに、イオン化ゾーン中の側壁の長さが最 小となり、かつ上述の肯定的な効果はその最良の態様を示すようになる。上記の 範囲からの角度の選択は、それぞれの場合において、例えば選択された操作ガス 、プラズマビーム濃度に対する要求等のような、多くの考慮すべき事項に関係す る。これにより、もしその角度が１３５度より大きくあるいは４５度より小さけ れば、側壁の長さは増加し、その結果側壁近傍におけるエネルギー損失が増大し 、加速器の効率が減少する。 小さな特有の大きさを持つ加速器では、環状磁気スクリーンを相互接続する磁 気回路によって、スクリーン端部間を直接接続し、放電チャンバーの出口部分と は反対の側に位置しかつそれによって磁気スクリーンを磁気システムの部品から 絶縁する、磁気伝導ブリッジが構成されることが望ましい。 小さな特有の大きさを有する加速器において、側壁近傍領域におけるイオン化 ゾーンの幅が、操作ガスの実際のイオン化の長さに同じかあるいはそれよりも小 さい場合、中性原子がこのゾーン内に入り込む状況が発生する。したがってこの ゾーンを拡大するために、陽極表面を磁気スクリーンに可能な限り近づけること が実際的であ り、これによりその設計において放電チャンバーの幅を増加させる可能性が制限 される。この点に関し、提案した技術的解決方法では、磁気スクリーンそれ自身 を放電チャンバー本体の一部とし、それによって磁気スクリーン自身を陽極電位 あるいは浮動陽極電位にあるようにすることができる。 ガス分配器は３個の分離した接合部分を含んでいることが望ましい。各接合部 分は、その中に操作ガスを供給するためのチャネルと、イオン化ゾーン中へ操作 ガスを供給するためのチャネルとを有し、陽極は操作ガスをイオン化ゾーンに供 給するための４個のチャネルを有し、その内の２個のチャネルはその陽極の凹面 端部近くに位置し、それぞれに対応する接合部分のチャネルに接続され、他の２ 個のチャネルは陽極の凹面領域内に位置し、この面は放電チャンバーの入口部分 から離れ、これらの他の２個のチャネルはガス分配器の第３の分離された接合部 分に接続されている。 放電チャンバーへ操作ガスを供給するためにさらにチャネルを追加することに よって、加速ゾーンの入口における放電チャンバーの幅全体に渡って最適なプラ ズマ密度分布を得ることができ、それによって最大の効率と加速イオンビームの 最良の収束度を達成することができる。最適なプラズマ濃度分布は、ガス分配器 の対応する接合部分にガスを送出するチャネルに供給される操作ガス流量の比率 を選択することによる、対応する操作ガスチャネルが配置されたイオン化ゾーン の中央部分および周辺部分からのイオン流の重畳によって可能となる。このよう な設計の実施例は、その操作を最適化することが必要な多重モード加速器におい て特に効果的である。 以上のように、本発明を適用することによって、プラズマと接触する放電チャ ンバーの側壁の長さを減少し、加速ゾーンの入口における放電チャンバーチャネ ルの幅を横切ってイオン濃度を実質的に 均一化することが可能となり、これによって加速器の効率および寿命を向上し、 加速イオンヒームの収束性を改良する。 図面の簡単な説明 本発明の効果は、以下の実施例および、本発明にかかる閉鎖電子ドリフトによ るプラズマ加速器の長さ方向の断面を概略的に示す添付の図面から、明らかであ る。 発明を実施するための最良の形態 図示する本発明の、閉鎖電子ドリフトによるプラズマ加速器(Plasma accelera tor with closed electron drift)は、ベアリングフランジ１を有し、この上に 磁気システム２と放電チャンバー３の全部品が取り付けられている。フランジ１ の中央部分には、磁界の内部磁源である中央磁化コイル５のコア４が取り付けら れ、フランジ１の周辺部分には、磁界の外部磁源である外部磁化コイル７の４個 のコア６が等間隔で取り付けられている。フランジ１、コア４およびコア６は、 内側磁極９および外側磁極１０を相互に接続する磁気回路８の部品であり、単一 のベアリング枠を構成する。中央磁化コイル５は外部磁化コイル７と直列に接続 され、放電チャンバー３内に磁界源を構成する。その内部、外部および側部で、 放電チャンバー３はフランジ１にベアリングリング１１によって固定されている 。放電チャンバー３内のベアリングリング部品は次のものである：磁気回路を構 成する磁気伝導ブリッジ１４によって相互に接続された内側磁気スクリーン１２ と外側磁気スクリーン１３。内側磁気スクリーン１２に対して放電チャンバー３ の内側側壁１５が取り付けられており、この壁は内側磁極９の外部で、この磁極 ９と内側磁気スクリーン１２との間に一定の間隔をおいて、配置されている。同 様に、外側磁気スクリーン１３に対して、放電チャンバー３の外側側壁１６が取 り付けられており、この側壁は外側磁極１０の内側に、この磁極と外側磁気スク リーン１３との間に同様に一定の間隔をおいて、配置されている。このようにし て、内側磁気スクリーン１２、外側磁気スクリーン１３およびそれらを相互接続 する磁気伝導ブリッジ１４は、同時に放電チャンバー３のベアリングリング本体 であり、かつ磁気システム２の部品であり、その結果放電チャンバー３内に、プ ラズマ加速器の効率的な動作に必要な、磁力線のトポロジーを提供する。 内側磁気スクリーン１２および外側磁気スクリーン１３間に近接して陽極１８ が配置され、この陽極の表面１９は、放電チャンバー３の出口部分から見て凹面 形状を有し、それによって陽極１８の凹状表面１９の端部が、放電チャンバー３ の内側側壁１５と外側側壁１６の内側表面２０の領域内に配置されるようになる 。これらの表面２０と陽極１８の凹面１９は、放電チャンバー３のチャネル２１ を形成し、このチャネル内で操作ガスのイオン化および加速が直接行われる。こ こで、イオン化ゾーン２２は陽極１８の側のチャネル２１内に位置し、陽極１８ の凹状表面１９、このイオン化ゾーン２２内に加速器の軸Ａ−Ａに対して例えば １００度の角度で配置された側壁１５、１６の内側表面２０、および等電位線２ ４として任意に示され、かつ同様に磁力線１７によって形成されるある特定の磁 力面２５に基づくイオン加速ゾーン２３との境界線とによって、その範囲が決め られている。 イオン化ゾーン２２中のチャネル２１のこのような形状によって、チャネル２ １において放電チャンバー３の側壁１５、１６の内側表面２０の長さを最小化す ることができ、さらにその結果、これらの表面２０上でのイオンの再結合によっ て生じるエネルギー損失を 減少させることができる。さらに、チャネル２１のこの特定の構造によって、加 速ゾーン２３の境界線である等電位線２４の側壁近傍部分のイオン濃度を増加さ せ、その結果加速されたイオンビームの収束性を向上することができる。 さらに、イオン領域２２内に位置する放電チャンバー３の外側および内側側壁 １５、１６の内側表面２０は、加速器の長さ方向の軸Ａ−Ａに対しどのような角 度に設定されていてもよい。この角度の大きさは、複数の因子、例えば操作ガス の選択、イオンビーム濃度要求等に依存する。加速器の見地から、最も最適な角 度は４５度から１３５度である。 イオン加速ゾーン２３は放電チャンバー３の出口部分に位置し、一側面を任意 の大きさの等電位線２４によって、さらにチャネル２１の境界線を構成する内側 および外側側壁１５、１６の内側表面２０によって範囲が決められている。なお 、側壁１５、１６は加速ゾーン２３内で円筒形をなし、さらに相互に軸を共有す るように配置されている。陽極１８と磁気伝導ブリッジ１４間には、陽極１８に 強固に取り付けられた３個の独立した接合部分２７を有するガス分配器２６が取 り付けられている。ガス分配器２６の各接合部分２７は、磁気システム２の部品 からセラミックスリーブ２９によって電気的に絶縁された金属チューブの形状を 有しかつ操作ガスを供給するためのチャネル２８と、イオン化ゾーン２２に操作 ガスを供給するためのチャネル３０とを有している。さらに、陽極１８は、陽極 １８の放電チャンバー３の出口部分から離れた位置にあるイオン化ゾーン２２中 に操作ガスを供給するための２個のチャネル３１を有している。操作ガスを供給 するための各チャネル３１は、ガス分配器２６の接合部分２７へ操作ガスを供給 するチャネル３０の一個と連結している。 上記の構成による操作ガスのイオン化ゾーン２２への供給によって、加速ゾー ン２３への入口において、チャネル２１の深い部分からとイオン化ゾーン２２の 側壁近傍領域からの両方から飛来するイオンの分布の重なりを制御することが可 能となる。これにより、プラズマ加速器の異なる動作モードにおいて、加速され たイオンビームの収束の調整が可能となる。 プラズマ加速器において、放電チャンバーの出口部分を越えた所に、陰極中性 化装置３３が取り付けてある。 本発明の他の実施例では、ガス分配器は複数の接合部分に分割されておらず、 そのため操作ガスをガス分配器に供給するための少なくとも一個のチャネルと、 放電チャンバー３のイオン化ゾーン２２へ操作ガスを供給するための少なくとも 一個のチャネルを有することができる。 閉電子ドリフトを有する、提案したプラズマ加速器は、以下の様にして動作す る。 提案したプラズマ加速器の動作原理は、同じ型の既知の加速器のそれと同様で あるため、提案した加速器の動作の記載において、本発明で提案した技術的な解 決方法が、その動作に対して与える影響についてのみ詳述する。 ４個の外側磁化コイル７に直列に接続された中央磁化コイル５によって形成さ れた磁力線の流れは、順次、内側磁極９、コア４、フランジ１、コア６および外 側磁極１０を介して閉鎖され、同様に部分的に、外側磁気スクリーン１３、磁気 伝導ブリッジ１４および内側磁極１２を介して閉鎖され、さらに、放電チャンバ ー３のチャネル２１内に、プラズマ加速器の動作にとっては最適であるこのよう な主に放射状の磁界トポロジー分布を形成する。陽極１８と陰極中性化装置３３ 間に印化された電位差によって、加速器のチャネル２ １内に軸方向の電界が生成される。操作ガス（同じ目的を目指すものであれば、 どのようなガスでも使用可能である）は、各接合部分２７に対してある一定の容 積流率で、供給チャネル２８を介して、分割されたガス分配器に流入する。 複数の接合部分２７からの出口において、アジマス(azimuth)方向に均一に分 布されたガスは、供給チャネル３０、陽極１８を横断して伸びるチャネル３１お よびチャネル３２を介して放電チャンバー３のイオン化ゾーン２２に流入する。 説明を単純化するために、次にプラズマの電子およびイオン成分の力学につい て、加速器の始動時点から、記載する。 加速器を始動する間、陰極中性化装置３３によって放出された電子は、電界の 影響下で放電チャンバー３内に流入し、ここで磁界領域に達するそれぞれの道を 見出す。交差した放射状の磁界および軸方向の電界において、電子は、チャネル ２１中でアジマス方向にドリフトし始め、その結果、陽極方向に拡散し、放電チ ャンバー３の内側側壁１５および外側側壁１６の表面２０上にわたって散乱する 。拡散の途中で、電子は、陽極１８と陰極中性化装置３３間の電位差を落下する 間に、操作ガスの中性原子を電子衝撃によってイオン化するに十分なエネルギー を確立し、イオン化ゾーン２２に入る。加速器の定常作動時において、陰極中性 化装置３３によって放出された電子の主な部分は、チャネル２１において加速さ れたイオンの空間電荷を中和し、約１０−２０％の電子が陽極方向に拡散され、 イオン化処理される。イオン化ゾーン２２の表面２０は、陽極１８に近づくにつ れて、加速器の軸Ａ−Ａに対する角度におけるそれらの位置によって、十分に強 い電界内領域に広がるので、これに結合された”磁気プラグ”（Magnetic plug ）効果によって、電子が側壁１５、１６の表面２０に達するのが妨害され、さら に電子の側壁 近傍拡散を減少させる。これによって、加速器中でのエネルギー損失の一部を構 成する逆流する電子拡散が減少する。 電子の圧力の影響下でイオン化ゾーンにおいて生成された操作ガスのイオンは 、このゾーンの境界方向に散乱する。側壁１５、１６の表面２０に達すると、こ れらのイオンは一般に再結合しイオン化のためのエネルギーの再入力を要求し、 さらに上述の表面２０の長さが非常に減少したため、その結果加速器内でのエネ ルギー損失もまた減少する。加速ゾーン２３に入り込んだイオンはそこで加速さ れて加速器から出る。 加速ゾーン２３内に位置する側壁１５、１６の表面２０に達するイオンの割合 が低くなればなるほど、加速ゾーン２３への入口に位置するチャネル２１の幅全 体に渡ってイオンの濃度がより均一に分布する様になることが明らかである。こ れはまさに、チャネル３１を介してイオン化ゾーン２２の側壁近傍領域に操作ガ スを追加して供給することによって達成されることである。 このようにして、ガス分配器２６の接合部分２７にガスを供給するチャネル２ ８全体の操作ガスの流率を再配分し、それに対応して、チャネル３２を介してイ オン化ゾーン２２の中央部分へガスを供給するのと同様にチャネル３１を介して イオン化ゾーン２２の側壁近傍領域にガスを供給することによって、加速器が最 も効率的で長寿命となるような最適作動モードを選択することができる。 さらに、イオン化ゾーン２２の異なる領域に自立的な制御の下で操作ガスを供 給することが可能なために、イオンビームの収束モードを変更することができ、 さらにこのことは工業的製造方法において非常に重要であり、さらにまた多重モ ード加速器において動作モードを変更する場合最適のイオンビーム収束度および 効率を維持するために、非常に重要である。 産業上の利用可能性 本発明は、例えばドライエッチングされた表面のイオンクリーニング法、スプ レイ法等のような物質のプラズマ処理技術の分野においてと同様に、宇宙船の電 子推進システムにおいて高度で特殊な推進力を有する推進装置として、最も効率 的に使用される。さらに本発明は、例えば天体物理学実験における非常に効率的 な人工プラズマの発生源のように、プラズマ加速器の種々の応用分野で使用され る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．外側側壁（１６）と内側側壁（１５）および該側壁（１５、１６）の内側 表面（２０）によって形成されかつ操作ガスのためのイオン化ゾーン（２２）お よび該ガスイオンの加速ゾーン（２３）を備えるチャネル（２１）を含む環状放 電チャンバー（３）であって、前記各ゾーンは前記放電チャンバー（３）の出口 部分内に配置され、前記チャネル（２１）内の前記放電チャンバーの出口部分と は反対側に環状陽極（１８）が配置され、その背後には環状ガス分配器（２６） が配置され、該環状ガス分配器はそこに操作ガスを供給するための少なくとも一 個のチャネル（２８）と、放電チャンバー（３）のチャネル（２１）のイオン化 ゾーン（２２）に前記操作ガスを供給するための少なくとも一個のチャネル（３ ０）を有し、前記放電チャンバー（３）は磁気システム（２）に接続され、該磁 気システムは、ほぼ前記出口部分内で前記放電チャンバー（３）の外側側壁（１ ６）の外側面に取り付けられた外側磁極（１０）と、ほぼ前記出口部分内で前記 放電チャンバー（３）の内側側壁（１５）の外側面に取り付けられた内側磁極（ ９）とを有し、これらの各磁極は前記磁気システム（２）の磁気回路（８）によ って相互に接続され、該磁気システムは前記放電チャンバー（３）内で磁力面（ ２５）を形成する所定の形状の磁力線（１７）を発生する少なくとも一個の磁力 源を有し、前記放電チャンバーの内側および外側には前記磁気回路によって相互 接続され対応する前記外側および内側側壁（１５、１６）の近傍に対応する前記 磁極（１０、９）に対してギャップを設けて配置された軸を共通にする環状磁気 スクリーン（１２、１３）が配置された、プラズマ加速器であって、該加速器は その近傍に少なくとも一個の前記操作ガスの加速イオンの陰極中性 化装置（３３）が設けられており、前記イオン化ゾーン（２２）における放電チ ャンバー（３）の外側および内側側壁（１５、１６）の内側表面（２０）の少な くとも一部分は、前記加速器の長さ方向の軸（Ａ−Ａ）に対してある角度を有し 、前記放電チャンバー（３）の出口部分側上のイオン化ゾーン（２２）に面した 前記陽極（１８）表面（１９）は前記イオン化ゾーン（２２）の磁力面（２５） を取り巻く凹面形状を有し、それによって前記陽極（１８）の前記凹状表面（１ ９）の端部が前記放電チャンバー（３）の外側および内側側壁（１６、１５）の 内側表面（２０）内の領域に位置するようにしたことを特徴とする、閉電子ドリ フトによるプラズマ加速器。 ２．前記イオン化ゾーン（２２）における放電チャンバー（３）の外側および 内側側壁（１５、１６）の内側表面（２０）間の角度は、４５度から１３５度の 範囲内であることを特徴とする、請求項１に記載の加速器。 ３．前記環状磁気スクリーン（１２、１３）を相互接続する磁気回路は、前記 スクリーン（１２、１３）の前記放電チャンバー（３）の出口部分とは反対側に 位置する端部を直接に接続する磁気伝導ブリッジ（１４）を構成し、前記磁気ス クリーン（１２、１３）はそれによって前記磁気システム（２）の部品から絶縁 されていることを特徴とする、請求項２に記載の加速器。 ４．前記ガス分配器（２６）は３個の分離された接合部分を含み、該各接合部 分は前記操作ガスをその中に供給するためのチャネル（２８）と前記イオン化ゾ ーン（２２）中に前記操作ガスを供給するためのチャネル（３０）とを有し、さ らに前記陽極（１８）は前記イオン化ゾーン（２２）へ前記操作ガスを供給する ための４個のチャネル（３１、３２）を有し、この内の２個のチャネル（３１） は前記陽極（１８）の凹表面（１９）の前記端部の近傍に位置しかつ対応するそ れぞれの接合部分（２７）の前記チャネル（３０）と接続され、さらに他の２個 のチャネル（３２）は、前記放電チャンバー（３）の前記入口部分から離れた前 記陽極（１８）の凹表面（１９）領域内に位置し、前記他のチャネルは前記ガス 分配器（２６）の分離された第３の部分（２７）のチャネル（３０）と接続され ていることを特徴とする、請求項２に記載の加速器。