Przedmiot wynalazku dotyczy urzadzenia do otrzymywania strumienia jonowego, nie zawie¬ rajacego praktycznie czastek gazowych.Urzadzenia tego rodzaju skladaja sie zazwyczaj ze zródla jonów, w którym gaz luib inny pierwia¬ stek jest jonizowany, ze stopnia pompowego, zao¬ patrzonego w filtry dyfuzyjne, mogace sluzyc takze jako elektrody przyspieszajace, w którym nie zjonizowane czastki sa odsysane, a wreszcie z wlasciwego stopnia przyspieszajacego, w któ¬ rym strumien jonowy osiaga zadana szybkosc.Przyspieszanie jonów stosuje sie do wielu celów, zwlaszcza w fizyce jadrowej. Jony takie sluza np. do naswietlania jadra atomowego, w celu otrzymywania sztucznych radioaktywnych two¬ rzyw. Przyspieszone jony lekkiego wodoru two¬ rza protony, natomiast przyspieszone jony ciez¬ kiego wodoru tworza demtrony, jony zas helu tworza czastki alfa itd. Jony niektórych gazów, pierwiastków i zwiazków posiadaja duze znacze¬ nie np. w dziedzinie spektroskopii tworzyw.W zródlach jonów czastki gazów lub pier¬ wiastków sa jonizowane przy cisnieniu od kilku tysiacznych mm Hg do kilku mm Hg, natomiast cisnienie w stopniu przyspieszajacym nie jest wyzsze od 1(H mm Hg, a w niektóryeh przy¬ padkach musi byc nawet nie wyzsze anizeli 10"6 mm Hg. W urzadzeniach przyspieszaja¬ cych o napieciu wyzszym od 100 kV niedosta¬ teczna próznia powoduje powstawanie luku mie¬ dzy poszczególnymi elektrodami oraz wyladowan wiazkowych.W znanych dotychczas urzadzeniach do otrzy¬ mywania czystego strumienia jonowego stosuje sie dlatego miedzy wlasciwym stopniem jono¬ wym, a stopniem przyspieszajacym przestrzen pompowa z ukladem filtrów i pomp wysokopróz- niowych. Ten sposób wymaga jednak filtrów o malym otworze, wzglednie o dluzszym kanale, co jednak zmniejsza wydajnosc zródla jonów.Filtry sa umieszczone w jednej linii z edektren darni ssacymi zródla jonów i elementem ssacym, prowadzacym do stopnia przyspieszajacego, na¬ tomiast elementy ssace pomp wysofeopróznio- wych sa ustawione prostopadle do kierunku stru¬ mienia jonowego. Czastki, które w duzej prózni poruszaja sie prostoliniowo, dochodza razem ze strumieniem jonowym do stopnia przyspieszaja-xefe^-%sfeijtek czpgo nie mozd-byc. tu osiagnieta WyS°^a#^fia* * %fl a0l$^$mnosc &e u^tJ^al^urzadzenie wedlug wynalazku. Urzadzenie to skladajace sie z wla¬ sciwego zródla jonów, stopnia .pompowego oraz stopnia przyspieszajacego, jest znamienne tym, ze w kierunku, w którym strumien jonowy wchodzi do przestrzeni ssacej, jest umieszczony element ssacy pompy wysokoprózniowej oraz ze strumien jonowy jest odchylony ze swego kie¬ runku pierwotnego i zostaje skupiony na wejscio¬ wym filtrze przestrzeni pompowej. Skupianie to jest uskuteczniane za pomoca pola magnetyczne¬ go lub elektrostatycznego lub tez za pomoca obu tych pól. Przestrzen ssaca mgze byc podzielona na dwie czesci za pomoca przegrody, zaopatrzo¬ nej w otwór do przeplywu strumienia jonowego.W jednej z tych czesci znajduje sie element ssacy^pompy, w drugiej zas czesci — filtr wyj¬ sciowy. W celu uzyskania wyzszej prózni moz¬ na zastosowac przed stopniem przyspieszajacym kilka takich przestrzeni ssacych, polaczonych szeregowo.P-rzedmiot wynalazku jest uwidoczniony na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia dotych¬ czasowe rozwiazanie, fig. 2 — urzadzenie wedlug wynalazku ze stopniem pompowym, utworzo¬ nym z jednej przestrzeni pompowej bez przegro¬ dy fig. 3 — podobne urzadzenie z przegroda i fig. 4 — urzadzenie wedlug wynalazku ze stop¬ niem pompowym z trzema przestrzeniami pom¬ powymi, zaopatrzonymi w przegrody wedlug .fig. 3.¦Na fig. 1 cyfra 1 oznaczone jest wlasciwe zró¬ dlo jonów, cyfra 2 — stopien pompowy, cyfra 3 --^- nie uwidoczniony na rysunku stopien przy¬ spieszajacy, do którego wchodzi strumien jono¬ wy 15. Zródlo jonów 1 zawiera przestrzen ka¬ pilarna 4, nagrzewana katode 5, anode 6 oraz szyjke wlotowa 7, crzez która gaz lub pierwia¬ stek, który ma byc jonizowany, jcst doprowadza¬ ny do przestrzeni kapilarnej 4. Miedzy katoda i anoda powstaje luk jonizacyjny, zas elektroda 8 odsysa jony z przestrzeni 4 miedzy katoda i anoda. Na jednej linii z elektroda 8 leza filtry 9, 10, 11, które sluza do przyspieszania strumie¬ nia jonowego 15, a jednoczesnie sa filtrami dy¬ fuzyjnymi. Do szyjek 12, 13, 14 sa przylaczone nie uwidocznione na rysunku pompy, które od¬ sysaja z przestrzeni 4 dyfundujace nie zjonizo¬ wane czasteczki. Poniewaz jednak czasteczki po-? ruszaja sie prostoliniowo wraz ze strumieniem jonowym, znaczna ich ilosc dochodzi do stopnia przyspieszajacego.Fig. 2 przedstawia najprostsze wykonanie urza¬ dzenia wedlug wynalazku. Zródlo jonów jest to samo, co w urzadzeniu wedlug fig. 1. Jony sa takze odsysane za pomoca elektrody ssacej 8 i wraz z niezjonizowanymi czastkami przedostaja sie do stopnia ssacego 2, którego przestrzen ssa¬ ca jest oznaczona liczba 47. Przeciwnie do kie¬ runku wlotu strumienia jonowego 15 znajduje sie szyjka ssaca 16, do której przylaczona jest nieuwidoczniona na rysunku pompa, która wy¬ pompowuje wraz ze strumieniem jonowym dy¬ fundujace nie zjonizowane czasteczki z przestrze¬ ni pompowej. Strumien jonowy jest odchylany, np. za pomoca pola magnetycznego 17, o kat 90° wskutek czego zostaje skupiany na filtrze wyjsciowym 18, przez który oczyszczony stru¬ mien jonowy przechodzi do stopnia przyspiesza¬ jacego 3.W niektórych przypadkach np. w spektroskopii tworzyw, gdzie jest doprowadzony strumien jo¬ nowy, wolny od jonów innego izotopu lub wol¬ ny od jonów o innym ladunku, lub tez tam, gdzie ze strumienia jonowego, posiadajacego jo¬ ny o róznej energii kinetycznej, winny byc wy¬ brane jony moncenergetyczne, jest korzystnie zastosowac urzadzenie przedstawione na fig. 3.Przestrzen pompowa 48 jest tutaj podzielona na dwie przestrzenie 21, 22 za pomoca przegrody 19, zaopatrzonej w otwór 20. Szyjka ssaca 16 pom¬ py znajduje sie w przestrzeni 21 przeciwnie do kierunku wchodzacego strumienia jonowego 15* W przestrzeni 22 znajduje sie filtr wyjsciowy 18, który sluzy jako elektroda przyspieszajaca i ja¬ ko filtr dyfuzyjny. Strumien jonowy jest w po¬ lu magnetycznym 17 tak odchylany, ze przecho¬ dzi on przez otwór 20 i jest skupiany na filtrze wyjsciowym 18, po przejsciu przez który prze¬ dostaje sie do nieuwidocznionego na rysunku stopnia przyspieszajacego 3. Przez odpowiedni dobór powierzchni i ksztaltu otworu 20 mozna oddzielic pozadane czesci strumienia jonowego i usunac niepozadane skladowe.Jezeli w stopniu przyspieszajacym jest wyma¬ gana szczególnie wysoka próznia, mozna stopien pompowy zaopatrzyc w kilka przestrzeni pompo¬ wych wedlug fig. 2 lub 3. Takie urzadzenie o trzech przestrzeniach wedlug fig. 3 jest tytu¬ lem przykladu przedstawione na fig. 4. Pole ma¬ gnetyczne 24 odchyla strumien jonowy 15 o kat 180°, wskutek czego przechodzi on po przez otwór 26 w przegrodzie 25, która dzieli pierw¬ sza przestrzen pompowa 42 na dwie czesci 27 i 28. Przeciwnie do wlotowego kierunku stru¬ mienia jonowego 15 znajduje sie w czesci 27 szyjka ssaca 23, do której jest przylaczona pom¬ pa wysokoprózniowa, nie uwidoczniona na ry¬ sunku, za pomoca której sa odsysane czasteczki nie zjonizowane. Strumien jonowy jest skupiany na filtrze wyjsciowym 29, znajdujacym sie 2w miejscu przejseia z przestrzeni 28 do drugiej przestrzeni ssacej U3. Ta''druga przestrzen ssaca jest z kolei podzielona na dwie czesci 33 i 3U za pomoca przegrody.31, zaopatrzonej w otwór 32. W przestrzeni 33 znajduje sie, równiez prze¬ ciwnie do kierunku wchodzacego strumienia jo¬ nowego, szyjka ssaca 30, przez która niezjonizo¬ wane czasteczki sa odprowadzane z przestrzeni 28 do przestrzeni 33. Za pomoca pola magnetycz¬ nego A5 strumien jonowy jest odchylany o kat 180°, wskutek czego przedostaje sie on przez otwór 32 do przestrzeni 3A i zostaje skupiony na filtrze wyjsciowym 35. Ten ostatni filtr znaj¬ duje sie w miejscu przejscia miedzy przestrze¬ nia 3U i trzecia przestrzenia pompowa AU, po¬ dzielona na dwie przestrzenie 39 i AO za pomoca przegrody 37, zaopatrzonej w otwór 38. Pozosta¬ le czasteczki sa odsysane z przestrzeni 39 przez szyjke ssaca 36, zas strumien jonowy zostaje od¬ chylony o kat 90° za pomoca pola magnetycz¬ nego W, wskutek czego strumien ten przechodzi poprzez otwór 38 i zostaje skupiony na filtrze wyjsciowym 41. Strumien jonowy 15 przechodzi przez filtr 41 praktycznie biorac bez czaste¬ czek gazowych i przedostaje sie do nieuwidocz- nionego na rysunku stopnia przyspieszajacego 3.Przez odpowiednie rozmieszczenie poszczegól¬ nych otworów w przegrodach oraz odpowiednie rozmieszczenie wyjsciowych filtrów poszczegól¬ nych stopni mozna kontrolowac wychodzace jony odnosnie ich charakteru i ich energii. PL