RU2187170C2 - Method for separating charged particles according to their energies - Google Patents

Method for separating charged particles according to their energies Download PDF

Info

Publication number
RU2187170C2
RU2187170C2 RU2000111455A RU2000111455A RU2187170C2 RU 2187170 C2 RU2187170 C2 RU 2187170C2 RU 2000111455 A RU2000111455 A RU 2000111455A RU 2000111455 A RU2000111455 A RU 2000111455A RU 2187170 C2 RU2187170 C2 RU 2187170C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
charged particles
electric
energy
barriers
electric field
Prior art date
Application number
RU2000111455A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
В.Т. Доронин
Original Assignee
Алтайский государственный технический университет им. И.И.Ползунова
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Алтайский государственный технический университет им. И.И.Ползунова filed Critical Алтайский государственный технический университет им. И.И.Ползунова
Priority to RU2000111455A priority Critical patent/RU2187170C2/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2187170C2 publication Critical patent/RU2187170C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Particle Accelerators (AREA)

Abstract

FIELD: nuclear engineering. SUBSTANCE: proposed method may be used, for instance, at one of stages of isotopes separation from their natural mixture. Mixture of charged particles is pre-formed by ionizing, then it is extruded by means of electric field. After that charged particles are separated under action of centrifugal force applied to them as they are moving over arched path and by means of electric field, that is, by means of electric force barriers with height of each barrier reducing in cross-sectional area according to increase in radii of orbits of high-energy charged particles during their transition from shorter to longer orbits, during replacing barriers by other ones, or in case of changes in barrier shape or in position of electric barriers depending on energy of charged particles. EFFECT: enhanced selectivity of charged particles separation; reduced material input for devices using this method by reducing length of charged particles separation zone. 3 dwg

Description

Изобретение относится к ядерной технике и предназначено для использования при разделении заряженных частиц по энергиям, например, на одной из стадий выделения изотопов из их естественной смеси. The invention relates to nuclear engineering and is intended for use in the separation of charged particles by energy, for example, at one of the stages of the extraction of isotopes from their natural mixture.

Ранее известные способы разделения заряженных частиц по энергиям разработаны в процессе поиска надежных способов разделения изотопов, способов реализации управляемого ядерного и термоядерного синтеза, способов формирования пучков заряженных частиц в ионно-пучковых и электронно-пучковых устройствах и управления пучками заряженных частиц в ускорительной технике. Previously known methods for separating charged particles by energy have been developed in the search for reliable methods for separating isotopes, methods for implementing controlled nuclear and thermonuclear fusion, methods for forming charged particle beams in ion-beam and electron-beam devices, and controlling charged particle beams in accelerator technology.

Известен способ разделения заряженных частиц по энергиям, включающий формирование смеси заряженных частиц путем ионизации, вытягивание электрическим полем смеси заряженных частиц, разделение заряженных частиц путем воздействия непрерывным электрическим полем и центробежной силой и прием разделенных заряженных частиц. Разделение заряженных частиц осуществляют путем воздействия электрической составляющей силы Лоренца непрерывного электростатического поля конденсатора и центробежной силой, действующей на разделяемые заряженные частицы при движении частиц по дуговой траектории [см. , например, А.В. Блинов. Ускорительная масс-спектрометрия космогенных нуклидов / Соросовский общеобразовательный журнал, 1999 г., 8, с. 71-75]. A known method of separating charged particles by energy, including the formation of a mixture of charged particles by ionization, drawing an electric field of a mixture of charged particles, separation of charged particles by exposure to a continuous electric field and centrifugal force, and receiving separated charged particles. The separation of charged particles is carried out by the action of the electric component of the Lorentz force of the continuous electrostatic field of the capacitor and centrifugal force acting on the shared charged particles when the particles move along an arc trajectory [see , for example, A.V. Pancakes. Accelerator Mass Spectrometry of Cosmogenic Nuclides / Soros General Journal, 1999, 8, p. 71-75].

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату (прототипом) заявляемого изобретения является способ разделения заряженных частиц по энергиям, включающий формирование смеси заряженных частиц путем ионизации, вытягивание электрическим полем смеси заряженных частиц, разделение заряженных частиц путем воздействия непрерывным электрическим полем и центробежной силой и прием разделенных заряженных частиц. Разделение заряженных частиц производят путем воздействия электрической составляющей силы Лоренца непрерывного электрического поля в изогнутом цилиндрическом конденсаторе и центробежной силы, действующей на заряженные частицы при движении частиц по дуговой траектории [см. В.Т. Коган, А.К. Павлов, М.И. Савченко, О. Е. Добычин. Портативный масс-спектрометр для экспресс-анализа растворенных в воде веществ // Приборы и техника эксперимента, 1999, 4, с. 145-149]. Электрическая сила F, действующая на заряженную частицу с электрическим зарядом q, движущуюся со скоростью v в непрерывном электрическом поле напряженностью Е, определяется по формуле

Figure 00000002

Разделяемые заряженные частицы, имеющие равные массы и равные электрические заряды, двигаются в непрерывном электрическом поле по окружным орбитам, радиусы которых вычисляются из балансов действующих сил. Радиус R1 орбиты высокоэнергетических заряженных частиц в непрерывном электрическом поле изогнутого конденсатора определяют по формуле:
Figure 00000003

где m - масса одной высокоэнергетической или одной низкоэнергетической заряженной частицы,
E1 - напряженность электрического поля в месте нахождения высокоэнергетической заряженной частицы при полете.The closest in technical essence and the achieved result (prototype) of the claimed invention is a method for separating charged particles by energy, including forming a mixture of charged particles by ionization, drawing an electric field of a mixture of charged particles, separating charged particles by exposure to a continuous electric field and centrifugal force, and receiving separated charged particles. Separation of charged particles is carried out by exposure to the electric component of the Lorentz force of a continuous electric field in a curved cylindrical capacitor and centrifugal force acting on charged particles when the particles move along an arc trajectory [see V.T. Kogan, A.K. Pavlov, M.I. Savchenko, O. E. Dobychin. Portable mass spectrometer for rapid analysis of substances dissolved in water // Instruments and experimental equipment, 1999, 4, p. 145-149]. The electric force F acting on a charged particle with an electric charge q, moving at a speed v in a continuous electric field of intensity E, is determined by the formula
Figure 00000002

Separated charged particles having equal masses and equal electric charges move in a continuous electric field in circumferential orbits, the radii of which are calculated from the balances of the acting forces. The radius R 1 of the orbit of high-energy charged particles in a continuous electric field of a curved capacitor is determined by the formula:
Figure 00000003

where m is the mass of one high-energy or one low-energy charged particle,
E 1 - electric field strength at the location of a high-energy charged particle during flight.

Радиус R2 орбиты низкоэнергетической заряженной частицы в непрерывном электрическом поле изогнутого конденсатора определяют по формуле:

Figure 00000004

где m - масса одной низкоэнергетической или одной высокоэнергетической заряженной частицы,
E2 - напряженность непрерывного электрического поля в месте нахождения низкоэнергетической заряженной частицы при полете.The radius R 2 of the orbit of a low-energy charged particle in a continuous electric field of a curved capacitor is determined by the formula:
Figure 00000004

where m is the mass of one low-energy or one high-energy charged particle,
E 2 - continuous electric field at the location of a low-energy charged particle during flight.

Для прохождения высокоэнергетической заряженной частицы по дуге окружной траектории с радиусом R1 необходима полоса непрерывного электрического поля, изогнутость которой соответствует радиусу R1. Для прохождения низкоэнергетической заряженной частицы по дуге окружной траектории с радиусом R2 необходима полоса непрерывного электрического поля, изогнутость которой соответствует радиусу R2. В итоге ширина изогнутой полосы непрерывного электрического поля должна быть такой, чтобы обе траектории укладывались в пределах непрерывного электрического поля. Разделенные в непрерывном электрическом поле частицы направляют для приема заряженных частиц или на следующую ступень разделения.For the passage of a high-energy charged particle along an arc of a circular path with a radius R 1 , a strip of continuous electric field is necessary, the curvature of which corresponds to a radius R 1 . For the passage of a low-energy charged particle along an arc of a circular path with a radius of R 2 , a strip of continuous electric field is necessary, the curvature of which corresponds to a radius of R 2 . As a result, the width of the curved strip of the continuous electric field must be such that both trajectories fit within the continuous electric field. Particles separated in a continuous electric field are sent to receive charged particles or to the next stage of separation.

Общим недостатком описанных способов разделения заряженных частиц по энергиям является низкая селективность разделения вследствие ограниченных возможностей расщепления пучков заряженных частиц в непрерывном электрическом поле. В непрерывном поле одновременно находятся все разделяемые заряженные частицы и поэтому изменением параметров этого поля невозможно избирательно воздействовать на моноэнергетические заряженные частицы. Использование описанных способов разделения заряженных частиц по энергиям в непрерывном электрическом поле не позволяет выполнять следующие операции по управлению траекториями заряженных частиц:
1. Закручивать по круговой орбите только пучок низкоэнергетических заряженных частиц, причем закручивать по такой круговой орбите, когда радиус орбиты низкоэнергетических заряженных частиц определяется не величиной напряженности поперечного электрического поля на пути легких заряженных частиц в электрическом поле, а положением электрического поля в пространстве при достаточной величине электрического поля. Высокоэнергетические заряженные частицы при этом продолжают полет в исходном направлении, т.е. практически по прямолинейной траектории;
2. Закручивать пучки низкоэнергетических и высокоэнергетических заряженных частиц по таким различным круговым орбитам, когда достигнутое расщепление одного пучка на несколько пучков заряженных частиц определяется не величиной напряженности поперечного электрического поля на пути заряженных частиц, а положением участков электрического поля при достаточной величине участков электрического поля;
3. Закручивать пучки низкоэнергетических и высокоэнергетических заряженных частиц по такой единой круговой орбите, когда радиус единой орбиты смеси заряженных частиц определяется не величиной напряженности поперечного электрического поля на пути заряженных частиц, а положением электрического поля в пространстве при достаточной величине электрического поля;
4. Отпускать пучок высокоэнергетических заряженных частиц с круговой орбиты, общей с орбитой низкоэнергетических заряженных частиц, на первоначально направленную прямолинейную траекторию, оставляя пучок низкоэнергетических заряженных частиц на прежней круговой орбите;
5. Отпускать пучок высокоэнергетических заряженных частиц с круговой орбиты, общей с орбитой низкоэнергетических заряженных частиц, на другую круговую орбиту, оставляя пучок низкоэнергетических заряженных частиц на прежней круговой орбите;
6. Отпускать оба пучка заряженных частиц в любой точке орбиты с единой круговой орбиты на единую прямолинейную траекторию;
7. Отпускать оба пучка заряженных частиц с единой круговой орбиты на различные прямолинейные траектории;
8. Отпускать пучок высокоэнергетических заряженных частиц в любой точке с круговой орбиты, отдельной от орбиты низкоэнергетических заряженных частиц, на прямолинейную траекторию, оставляя пучок низкоэнергетических заряженных частиц на круговой орбите;
9. Отпускать оба пучка заряженных частиц с различных круговых орбит на различные прямолинейные траектории;
10. Отпускать оба пучка заряженных частиц с различных круговых орбит на единую прямолинейную траекторию;
11. Направлять любой пучок заряженных частиц по любой заранее заданной траектории;
12. Осуществлять максимальное расщепление пучков заряженных частиц на минимальной длине зоны разделения пучков.A common disadvantage of the described methods for the separation of charged particles by energy is the low selectivity of separation due to the limited possibilities of splitting the beams of charged particles in a continuous electric field. In a continuous field, all separated charged particles are simultaneously located, and therefore, by changing the parameters of this field it is impossible to selectively affect monoenergetic charged particles. Using the described methods for separating charged particles by energy in a continuous electric field does not allow the following operations to control the paths of charged particles:
1. Spin in a circular orbit only a beam of low-energy charged particles, and spin in a circular orbit when the radius of the orbit of low-energy charged particles is determined not by the magnitude of the transverse electric field in the path of light charged particles in an electric field, but by the position of the electric field in space at a sufficient value electric field. In this case, high-energy charged particles continue to fly in the initial direction, i.e. almost along a straight path;
2. Spin the beams of low-energy and high-energy charged particles in such different circular orbits, when the achieved splitting of one beam into several beams of charged particles is determined not by the magnitude of the transverse electric field in the path of the charged particles, but by the position of the electric field with a sufficient amount of electric field;
3. Spin beams of low-energy and high-energy charged particles in such a single circular orbit, when the radius of a single orbit of a mixture of charged particles is determined not by the magnitude of the transverse electric field in the path of the charged particles, but by the position of the electric field in space with a sufficient electric field;
4. Release a beam of high-energy charged particles from a circular orbit, common with the orbit of low-energy charged particles, to an initially directed rectilinear trajectory, leaving the beam of low-energy charged particles in the same circular orbit;
5. Release a beam of high-energy charged particles from a circular orbit shared with the orbit of low-energy charged particles into another circular orbit, leaving the beam of low-energy charged particles in the same circular orbit;
6. Release both beams of charged particles at any point in the orbit from a single circular orbit to a single straight trajectory;
7. To release both beams of charged particles from a single circular orbit into various rectilinear trajectories;
8. Release the beam of high-energy charged particles at any point from a circular orbit separate from the orbit of low-energy charged particles onto a straight path, leaving the beam of low-energy charged particles in a circular orbit;
9. Release both beams of charged particles from different circular orbits to different straight paths;
10. Release both beams of charged particles from different circular orbits into a single rectilinear trajectory;
11. To direct any beam of charged particles along any predetermined path;
12. To carry out maximum splitting of charged particle beams over the minimum length of the beam separation zone.

Общим недостатком описанных способов разделения заряженных частиц по энергиям также является большая протяженность зоны разделения заряженных частиц из-за медленного расщепления пучков заряженных частиц, приводящая в конечном счете к необходимости изготавливать крупногабаритные устройства для разделения заряженных частиц по энергиям. A common disadvantage of the described methods for separating charged particles by energy is also the large length of the zone of separation of charged particles due to the slow splitting of the bundles of charged particles, which ultimately leads to the need to manufacture large-sized devices for separating charged particles by energy.

Сущность изобретения заключается в том, что в способе разделения заряженных частиц по энергиям, включающем формирование смеси заряженных частиц путем ионизации, вытягивание электрическим полем смеси заряженных частиц, разделение заряженных частиц путем воздействия электрическим полем и центробежной силой, действующей на заряженные частицы при их движении по дуговой траектории, и прием разделенных заряженных частиц, разделение заряженных частиц производят путем воздействия силовых электрических барьеров с уменьшающейся высотой каждого барьера в поперечном сечении в соответствии с возрастанием радиусов орбит высокоэнергетических заряженных частиц во время перехода с меньших орбит на большие, при замене одних барьеров другими, или при изменении формы барьеров, или при изменении положения электрических барьеров в зависимости от энергии разделяемых заряженных частиц. The essence of the invention lies in the fact that in the method of separation of charged particles by energy, including the formation of a mixture of charged particles by ionization, drawing an electric field of a mixture of charged particles, separation of charged particles by exposure to an electric field and centrifugal force acting on charged particles when they move along an arc trajectories, and reception of separated charged particles, separation of charged particles is performed by the action of power electric barriers with a decreasing height of each cross-section of the barrier in accordance with an increase in the radii of the orbits of high-energy charged particles during the transition from smaller to larger orbits, when some barriers are replaced by others, or when the shape of the barriers changes, or when the position of the electric barriers changes, depending on the energy of the charged particles being separated.

Техническим результатом является повышение селективности при разделении заряженных частиц по энергиям и уменьшение длины зоны разделения заряженных частиц, приводящее к снижению размеров устройств для разделения заряженных частиц по энергиям, реализующих заявляемый способ, следовательно, к сокращению расхода материалов на изготовление этих устройств. The technical result is to increase the selectivity in the separation of charged particles by energy and to reduce the length of the separation zone of charged particles, which leads to a decrease in the size of devices for separating charged particles by energy that implement the inventive method, therefore, to reduce the consumption of materials for the manufacture of these devices.

Повышение селективности при разделении заряженных частиц обеспечивается с помощью силовых электрических барьеров вследствие увеличения возможностей расщепления пучков заряженных частиц, так как способность заряженных частиц преодолеть электрический барьер зависит от их энергии. Изменение параметров электрических барьеров (уменьшение высоты барьера в поперечном сечении в соответствии с возрастанием радиусов орбит высокоэнергетических заряженных частиц во время перехода с меньших орбит на большие) дает возможность избирательно воздействовать на моноэнергетические заряженные частицы и позволяет для сепарации веществ проводить многие ранее невозможные операции по управлению траекториями заряженных частиц во время полета частиц в электрическом поле, а именно:
1. Закручивать по круговой орбите только пучок низкоэнергетических заряженных частиц, причем закручивать по такой круговой орбите, когда радиус орбиты низкоэнергетических заряженных частиц определяется не величиной напряженности поперечного электрического поля на пути легких заряженных частиц в электрическом поле, а положением электрического барьера в пространстве, при достаточной величине электрического барьера. Высокоэнергетические заряженные частицы при этом продолжают полет в исходном направлении, т.е. практически по прямолинейной траектории;
2. Закручивать пучки низкоэнергетических и высокоэнергетических заряженных частиц по таким различным круговым орбитам, когда достигнутое расщепление одного пучка на несколько пучков заряженных частиц определяется не величиной напряженности поперечного электрического поля на пути заряженных частиц, а положением расщепленных электрических барьеров при достаточной величине каждого из электрических барьеров;
3. Закручивать пучки низкоэнергетических и высокоэнергетических заряженных частиц по такой единой круговой орбите, когда радиус единой орбиты смеси заряженных частиц определяется не величиной напряженности поперечного электрического поля на пути заряженных частиц, а положением электрического барьера в пространстве при достаточной величине электрического барьера;
4. Отпускать пучок высокоэнергетических заряженных частиц с круговой орбиты, общей с орбитой низкоэнергетических заряженных частиц, на первоначально направленную прямолинейную траекторию, оставляя пучок низкоэнергетических заряженных частиц на прежней круговой орбите;
5. Отпускать пучок высокоэнергетических заряженных частиц с круговой орбиты, общей с орбитой низкоэнергетических заряженных частиц, на другую круговую орбиту, оставляя пучок низкоэнергетических заряженных частиц на прежней круговой орбите;
6. Отпускать оба пучка заряженных частиц в любой точке орбиты с единой круговой орбиты на единую прямолинейную траекторию;
7. Отпускать оба пучка заряженных частиц с единой круговой орбиты на различные прямолинейные траектории;
8. Отпускать пучок высокоэнергетических заряженных частиц в любой точке с круговой орбиты, отдельной от орбиты низкоэнергетических заряженных частиц, на прямолинейную траекторию, оставляя пучок низкоэнергетических заряженных частиц на круговой орбите;
9. Отпускать оба пучка заряженных частиц с различных круговых орбит на различные прямолинейные траектории;
10. Отпускать оба пучка заряженных частиц с различных круговых орбит на единую прямолинейную траекторию;
11. Направлять любой пучок заряженных частиц по любой заранее заданной траектории;
12. Осуществлять максимальное расщепление пучков заряженных частиц на минимальной длине зоны разделения пучков.An increase in the selectivity in the separation of charged particles is provided by power electric barriers due to an increase in the possibility of splitting the beams of charged particles, since the ability of charged particles to overcome the electric barrier depends on their energy. Changing the parameters of electric barriers (reducing the height of the barrier in the cross section in accordance with an increase in the radii of the orbits of high-energy charged particles during the transition from smaller orbits to large) makes it possible to selectively affect monoenergetic charged particles and allows for the separation of substances to carry out many previously impossible operations for controlling trajectories charged particles during the flight of particles in an electric field, namely:
1. Spin in a circular orbit only a beam of low-energy charged particles, and spin in such a circular orbit when the radius of the orbit of low-energy charged particles is determined not by the magnitude of the transverse electric field in the path of light charged particles in an electric field, but by the position of the electric barrier in space, with sufficient the magnitude of the electric barrier. In this case, high-energy charged particles continue to fly in the initial direction, i.e. almost along a straight path;
2. Spin the beams of low-energy and high-energy charged particles in such different circular orbits, when the achieved splitting of one beam into several beams of charged particles is determined not by the magnitude of the transverse electric field in the path of the charged particles, but by the position of the split electric barriers with a sufficient value of each of the electric barriers;
3. Spin beams of low-energy and high-energy charged particles in such a single circular orbit, when the radius of a single orbit of a mixture of charged particles is determined not by the magnitude of the transverse electric field in the path of the charged particles, but by the position of the electric barrier in space with a sufficient electric barrier;
4. Release a beam of high-energy charged particles from a circular orbit, common with the orbit of low-energy charged particles, to an initially directed rectilinear trajectory, leaving the beam of low-energy charged particles in the same circular orbit;
5. Release a beam of high-energy charged particles from a circular orbit shared with the orbit of low-energy charged particles into another circular orbit, leaving the beam of low-energy charged particles in the same circular orbit;
6. Release both beams of charged particles at any point in the orbit from a single circular orbit to a single straight trajectory;
7. To release both beams of charged particles from a single circular orbit into various rectilinear trajectories;
8. Release the beam of high-energy charged particles at any point from a circular orbit separate from the orbit of low-energy charged particles onto a straight path, leaving the beam of low-energy charged particles in a circular orbit;
9. Release both beams of charged particles from different circular orbits to different straight paths;
10. Release both beams of charged particles from different circular orbits into a single rectilinear trajectory;
11. To direct any beam of charged particles along any predetermined path;
12. To carry out maximum splitting of charged particle beams over the minimum length of the beam separation zone.

Уменьшение длины зоны разделения заряженных частиц достигается вследствие того, что предлагаемый способ позволяет производить максимальное расщепление пучков заряженных частиц на минимальной длине. Максимальное расщепление на малой длине зоны разделения получено потому, что уменьшающаяся высота электрического барьера в его поперечном сечении позволяет высокоэнергетическим заряженным частицам пролетать через барьер без изменения своего направления движения и в то же время позволяет барьеру избирательно захватывать и выводить на круговую траекторию только низкоэнергетические частицы. The reduction in the length of the separation zone of charged particles is achieved due to the fact that the proposed method allows for maximum splitting of the bundles of charged particles at a minimum length. The maximum splitting over the short length of the separation zone was obtained because the decreasing height of the electric barrier in its cross section allows high-energy charged particles to fly through the barrier without changing their direction of motion and at the same time allows the barrier to selectively capture and bring only low-energy particles onto a circular path.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 изображены график зависимости 1 центробежной силы, действующей на заряженные частицы, от радиуса круговой орбиты высокоэнергетических заряженных частиц с равными массами, график зависимости 2 центробежной силы, действующей на заряженные частицы, от радиуса круговой орбиты низкоэнергетических заряженных частиц с равными массами и график зависимости 3 электрической силы Лоренца, действующей на заряженные частицы с равными массами и равными зарядами в электрическом поле, от радиуса круговой орбиты заряженных частиц. На фиг.2 изображен график зависимости 4 центробежной силы, действующей на заряженные частицы, от радиуса круговой орбиты высокоэнергетических заряженных частиц, график зависимости 5 центробежной силы, действующей на заряженные частицы, от радиуса круговой орбиты низкоэнергетических заряженных частиц и график зависимости 6 электрической силы Лоренца, действующей на заряженные частицы с равными массами и равными зарядами в электрическом поле, от радиуса круговой орбиты заряженных частиц с электрическими барьерами 7, 8. На фиг.3 изображен электрический барьер 7 и электрический барьер 8, траектория 9 преодолевших оба барьера 7, 8 высокоэнергетических заряженных частиц, траектория 10 низкоэнергетических заряженных частиц вдоль электрического барьера 7, траектория 11 высокоэнергетических заряженных частиц вдоль электрического барьера 8. The invention is illustrated by drawings, where Fig. 1 shows a graph of the dependence of 1 centrifugal force acting on charged particles on the radius of a circular orbit of high-energy charged particles with equal masses, a graph of 2 centrifugal force acting on charged particles on a radius of a circular orbit of low-energy charged particles with equal masses and a graph of the dependence of 3 Lorentz electric forces acting on charged particles with equal masses and equal charges in an electric field, on the circular radius rbity charged particles. Figure 2 shows a graph of the dependence of 4 centrifugal forces acting on charged particles on the radius of the circular orbit of high-energy charged particles, a graph of the dependence of 5 centrifugal forces acting on charged particles on the radius of the circular orbit of low-energy charged particles and a graph of the dependence of 6 electric Lorentz force, acting on charged particles with equal masses and equal charges in an electric field, from the radius of the circular orbit of charged particles with electric barriers 7, 8. Figure 3 shows e ektrichesky barrier 7 and electrical barrier 8, 9 trajectory overcome both barriers 7, 8, high-energy charged particles, the trajectory 10 of low-energy charged particles along the electric barrier 7, a trajectory 11 of high-energy charged particles along the electric barrier 8.

Способ разделения заряженных частиц по энергиям осуществляют следующим образом. Предварительно осуществляют формирование смеси заряженных частиц путем ионизации, затем производят вытягивание электрическим полем смеси заряженных частиц, после чего проводят разделение заряженных частиц путем воздействия электрическим полем и центробежной силой. Для разделения заряженных частиц по энергиям используют электрическое поле, имеющее особую топографию. Особенностью топографии электрического поля для разделения заряженных частиц является наличие силовых электрических барьеров. Электрическими барьерами являются повышенные значения напряженности электрического поля в протяженных областях пространства. Разделение заряженных частиц по энергиям производят путем воздействия электрических барьеров электрического поля, изогнутых по дугам круговых орбит заряженных частиц, и центробежной силой, действующей на заряженные частицы при их движении по дуговой траектории. Разделение заряженных частиц осуществляют во время их полета в электрическом поле путем воздействия силовых электрических барьеров с уменьшающейся высотой каждого барьера в поперечном сечении в соответствии с возрастанием радиусов орбит высокоэнергетических заряженных частиц во время перехода с меньших орбит на большие. Разделяемые по энергиям заряженные частицы направляют касательно к вогнутой стороне электрического барьера. Разделение заряженных частиц электрическими барьерами электрического поля производят при определенном взаимном положении электрических барьеров и при определенной форме электрических барьеров. Разделение заряженных частиц по энергиям электрическими барьерами электрического поля производят сменой барьеров, изменением формы барьеров, изменением положения барьеров при последующем сохранении определенного взаимного положения электрических барьеров и определенной формы электрических барьеров. Электрические барьеры электрического поля получают протяженными вдоль траекторий заряженных частиц. Высоту, ширину и длину электрического барьера выбирают достаточными для удержания заряженных частиц на круговой орбите. Заряженные частицы вынуждены перемещаться вдоль тех электрических барьеров, которые оказываются на их пути. Необходимое расщепление одного пучка заряженных частиц на два пучка определяется не только величиной напряженности поперечного электрического поля на пути заряженных частиц, но и положением расщепленных электрических барьеров в пространстве при достаточной величине напряженности электрического поля и величине электрических силовых барьеров и при соответствующих формах электрических силовых барьеров. Форма электрического силового барьера должна быть такой, чтобы к началу схода высокоэнергетических заряженных частиц с круговой орбиты выполнялось условие:

Figure 00000005

где RE - радиус изгиба электрического барьера,
m - масса одной высокоэнергетической или одной низкоэнергетической заряженной частицы,
Er - напряженность электрического поля, соответствующая наибольшей высоте электрического барьера.The method of separation of charged particles by energy is as follows. Preliminarily, a mixture of charged particles is formed by ionization, then an electric field is pulled to draw a mixture of charged particles, and then charged particles are separated by exposure to an electric field and centrifugal force. An electric field having a special topography is used to separate charged particles by energy. A feature of the topography of the electric field for the separation of charged particles is the presence of power electric barriers. Electric barriers are increased values of the electric field in extended areas of space. The separation of charged particles by energy is carried out by exposure to electric barriers of the electric field, curved along the arcs of the circular orbits of the charged particles, and by centrifugal force acting on the charged particles when they move along an arc trajectory. The separation of charged particles is carried out during their flight in an electric field by exposure to power electric barriers with a decreasing cross-sectional height of each barrier in accordance with an increase in the radii of the orbits of high-energy charged particles during the transition from smaller orbits to larger ones. The energetic charged particles are directed tangentially to the concave side of the electric barrier. The separation of charged particles by electric barriers of an electric field is carried out at a certain relative position of electric barriers and at a certain form of electric barriers. The separation of charged particles by energy by electric barriers of the electric field is carried out by changing barriers, changing the shape of the barriers, changing the position of the barriers with the subsequent preservation of a certain relative position of the electric barriers and a certain form of electric barriers. The electric barriers of the electric field are extended along the trajectories of charged particles. The height, width, and length of the electric barrier are chosen sufficient to hold charged particles in a circular orbit. Charged particles are forced to move along those electrical barriers that are in their path. The necessary splitting of one beam of charged particles into two beams is determined not only by the magnitude of the transverse electric field in the path of the charged particles, but also by the position of the split electric barriers in space with a sufficient electric field strength and the magnitude of the electric force barriers and with the corresponding forms of electric power barriers. The shape of the electric force barrier should be such that by the beginning of the descent of high-energy charged particles from a circular orbit, the condition is satisfied:
Figure 00000005

where R E is the bending radius of the electric barrier,
m is the mass of one high-energy or one low-energy charged particle,
E r is the electric field strength corresponding to the greatest height of the electric barrier.

Радиус орбиты смеси заряженных частиц определяется не величиной напряженности поперечного электрического поля на пути заряженных частиц, а положением электрического барьера в пространстве при достаточной величине электрического барьера. Для полной реализации возможностей электрических барьеров при корректировке движения частиц по траектории и при разделении N числа заряженных частиц требуется N электрических барьеров электрического поля. Для разделения N числа заряженных частиц можно использовать (N-1) электрических барьеров, но в этом случае пучок наиболее высокоэнергетических заряженных частиц приходится отпустить на прямолинейную траекторию. При этом возможность управления пучками заряженных частиц сохраняется. Для разделения заряженных частиц по энергиям необходимо воздействие электрическим барьером, высота которого уменьшается в радиальном направлении от центра круговой орбиты частицы. Крутизна уменьшения высоты электрического барьера в его поперечном сечении связана с крутизной уменьшения центробежной силы, действующей на частицу большей энергии в момент перехода частицы на большую орбиту. Зависимость высоты электрического барьера в его поперечном сечении от радиуса орбиты заряженной частицы во время перехода заряженной частицы с меньшей орбиты на большую совпадает с зависимостью центробежной силы от радиуса орбиты заряженной частицы во время перехода заряженной частицы с меньшей орбиты на большую. Каждый из расщепленных электрических барьеров имеет по всей длине постоянную высоту при постоянном радиусе изгиба электрического барьера. Для разделения заряженных частиц по энергиям с помощью только одного электрического барьера используют также такой электрический барьер, который имеет по ходу частиц уменьшающуюся вдоль электрического барьера высоту при постоянном радиусе изгиба электрического барьера. Для разделения заряженных частиц по энергиям применяют также электрический барьер, имеющий постоянную высоту по всей длине барьера при уменьшающемся в направлении полета частиц радиусе изгиба электрического барьера. Разделение бинарной смеси заряженных частиц осуществляют с помощью одного протяженного в пространстве электрического барьера. Поперечное сечение электрического барьера на фиг.1 изображено в виде пика зависимости 3 электрической составляющей силы Лоренца от радиуса орбиты заряженных частиц. Сила F, действующая на заряженную частицу с электрическим зарядом q, движущуюся со скоростью v в электрическом поле, зависит от напряженности электрического поля Е. При этом разделяемые по энергиям электрическими барьерами заряженные частицы двигаются следующим образом. В непрерывном электрическом поле при использовании способа-прототипа заряженная частица движется по окружности, радиус которой вычисляется из баланса действующих сил. Но расположив изогнутую по дуге локальную протяженную область электрического поля на пути заряженных частиц и повысив значение напряженности электрического поля по сравнению с расчетной для непрерывного электрического поля, при использовании заявляемого способа создают для заряженной частицы электрический барьер. Сместив в сторону от прямой траектории заряженных частиц начальную область протяженного в пространстве изогнутого электрического барьера, направляют разделяемые заряженные частицы уже не в непрерывное поле, как это делалось в способе-прототипе, а касательно к вогнутой стороне электрического барьера. Расположив вогнутую сторону электрического барьера под углом к прямой траектории полета заряженных частиц, при использовании заявляемого способа создают физические условия, при которых заряженная частица изменит направление своего движения. При подходе разделяемых заряженных частиц к вогнутой стороне высокого электрического барьера заряженные частицы по мере роста напряженности электрического поля меняют направление своего движения и в дальнейшем летят по дуговой траектории вдоль вогнутой стороны электрического барьера. Таким образом, при напряженности электрического поля, заведомо удовлетворяющей неравенству

Figure 00000006

все заряженные частицы, имеющие равные массы и равные заряды, будут перемещаться вдоль электрического барьера. Радиус орбиты заряженных частиц в заявляемом способе разделения определяется не величиной напряженности поперечного электрического поля на пути заряженных частиц в электрическом поле, а положением электрического барьера в пространстве при достаточной величине электрического барьера. На фиг.1 показано, что при определенной строго выдержанной форме электрического барьера и при условии, что
Figure 00000007

низкоэнергетические заряженные частицы остаются на круговой орбите, а высокоэнергетические частицы сходят с круговой орбиты и следуют по исходной прямолинейной траектории. Радиус орбиты низкоэнергетических заряженных частиц определяется не величиной напряженности поперечного электрического поля на пути легких заряженных частиц в электрическом поле, а положением электрического барьера в пространстве при достаточной величине электрического барьера.The orbit radius of a mixture of charged particles is determined not by the magnitude of the transverse electric field in the path of the charged particles, but by the position of the electric barrier in space with a sufficient value of the electric barrier. For the full realization of the capabilities of electric barriers, when adjusting the particle motion along the trajectory and when dividing the N number of charged particles, N electric electric field barriers are required. To separate the N number of charged particles, (N-1) electric barriers can be used, but in this case, the beam of the most high-energy charged particles must be released onto a straight path. In this case, the ability to control beams of charged particles is preserved. To separate charged particles by energy, an electric barrier is necessary, the height of which decreases radially from the center of the particle’s circular orbit. The steepness of decreasing the height of the electric barrier in its cross section is related to the steepness of decreasing the centrifugal force acting on a particle of higher energy at the moment the particle enters a larger orbit. The dependence of the height of the electric barrier in its cross section on the radius of the orbit of a charged particle during the transition of a charged particle from a smaller orbit to a large one coincides with the dependence of centrifugal force on the radius of the orbit of a charged particle during a transition of a charged particle from a smaller orbit to a larger one. Each of the split electric barriers has a constant height along the entire length with a constant bending radius of the electric barrier. To separate charged particles by energies using only one electric barrier, an electric barrier is also used that has a decreasing height along the electric barrier along the electric barrier with a constant bending radius of the electric barrier. To separate charged particles by energy, an electric barrier is also used, having a constant height along the entire length of the barrier with a bending radius of the electric barrier decreasing in the direction of flight of the particles. The separation of a binary mixture of charged particles is carried out using one extended in space electric barrier. The cross section of the electric barrier in Fig. 1 is shown as a peak in the dependence of 3 of the electric component of the Lorentz force on the radius of the orbit of charged particles. The force F acting on a charged particle with an electric charge q, moving at a speed v in an electric field, depends on the electric field E. Moreover, the charged particles separated by energies from electric barriers move as follows. In a continuous electric field when using the prototype method, a charged particle moves in a circle whose radius is calculated from the balance of acting forces. But having located a curved local arc region of an electric field in the path of charged particles and increasing the value of the electric field in comparison with the calculated value for a continuous electric field, using the inventive method, an electric barrier is created for a charged particle. Having shifted the initial region of the curved electric barrier extended in space away from the direct path of the charged particles, the shared charged particles are no longer directed into a continuous field, as was done in the prototype method, but with respect to the concave side of the electric barrier. By positioning the concave side of the electric barrier at an angle to the direct flight path of the charged particles, using the proposed method create physical conditions under which the charged particle will change its direction of motion. When the separated charged particles approach the concave side of the high electric barrier, the charged particles change their direction of motion as the electric field increases, and then they fly along an arc path along the concave side of the electric barrier. Thus, with an electric field strength that obviously satisfies the inequality
Figure 00000006

all charged particles having equal masses and equal charges will move along the electric barrier. The radius of the orbit of the charged particles in the claimed separation method is determined not by the magnitude of the transverse electric field in the path of the charged particles in the electric field, but by the position of the electric barrier in space with a sufficient electric barrier. Figure 1 shows that with a certain strictly seasoned form of the electric barrier and provided that
Figure 00000007

low-energy charged particles remain in a circular orbit, and high-energy particles leave the circular orbit and follow the initial rectilinear trajectory. The orbit radius of low-energy charged particles is determined not by the magnitude of the transverse electric field in the path of light charged particles in the electric field, but by the position of the electric barrier in space with a sufficient electric barrier.

Принцип разделения заряженных частиц с помощью двух электрических барьеров поясняется фиг. 2. Поперечное сечение двух электрических барьеров 7, 8 электрического поля изображается в виде чередующихся пиков и провалов на зависимости 6 электрической составляющей силы Лоренца от радиуса R орбиты заряженных частиц. Каждый максимум напряженности Е электрического поля дает максимум электрической составляющей силы Лоренца F=q•E для равнозаряженных разделяемых частиц. При разделении заряженных частиц электрическими барьерами для каждого пучка моноэнергетических заряженных частиц имеется свой график зависимости центробежной силы от радиуса мгновенной орбиты. Электрическая сила Лоренца, действующая на разделяемые по энергиям одинаково заряженные частицы, описывается одним общим для всех заряженных частиц графиком 6. Так, на фиг.2 представлен график 6 электрической силы Лоренца, пропорциональной напряженности, при котором на малых орбитах вдоль электрического барьера 7 можно оставить пучок низкоэнергетических и высокоэнергетических заряженных частиц или оставить только пучок низкоэнергетических заряженных частиц. На больших орбитах вдоль электрического барьера 8 можно оставить пучок высокоэнергетических заряженных частиц, или оставить пучок низкоэнергетических заряженных частиц, или оставить оба пучка. При строго выдержанной форме электрического барьера 7 имеются условия, при которых низкоэнергетические заряженные частицы остаются на круговой орбите, а высокоэнергетические частицы сходят с круговой орбиты, расположенной вдоль электрического барьера 7, и следуют по круговой орбите вдоль электрического барьера 8. The principle of separation of charged particles by two electric barriers is illustrated in FIG. 2. The cross section of two electric barriers 7, 8 of the electric field is depicted in the form of alternating peaks and dips on the dependence 6 of the electric component of the Lorentz force on the radius R of the orbit of charged particles. Each maximum of the electric field strength E gives the maximum electric component of the Lorentz force F = q • E for equally charged separated particles. When separating charged particles by electric barriers, each beam of monoenergetic charged particles has its own graph of the dependence of centrifugal force on the radius of the instantaneous orbit. The Lorentz electric force acting on identically charged particles separated by energy is described by one graph 6 common to all charged particles. Thus, Fig. 2 shows a graph 6 of the Lorentz electric force proportional to the strength at which it can be left in small orbits along the electric barrier 7 a beam of low-energy and high-energy charged particles or leave only a beam of low-energy charged particles. In large orbits along the electric barrier 8, it is possible to leave a beam of high-energy charged particles, or to leave a beam of low-energy charged particles, or to leave both beams. If the shape of the electric barrier 7 is strictly maintained, there are conditions under which low-energy charged particles remain in a circular orbit, and high-energy particles leave the circular orbit located along the electric barrier 7 and follow a circular orbit along the electric barrier 8.

На фиг. 2 показано распределение двух разделенных заряженных частиц по двум электрическим барьерам 7, 8. При строго выдержанной форме электрического барьера 8 имеются условия, при которых высокоэнергетические заряженные частицы сходят с расположенной вдоль электрического барьера 8 круговой орбиты и следуют по прямолинейной траектории. Условие исхода высокоэнергетических частиц с прежней круговой траектории состоит в соблюдении неравенства (7)

Figure 00000008

На фиг. 3 пунктиром показаны два электрических барьера 7, 8. Траектории 9, 10, 11 заряженных частиц при разделении частиц по энергиям с помощью двух электрических барьеров 7, 8 показаны на фиг.3 сплошной линией. Траектории орбит 10, 11 заряженных частиц определяются не величиной напряженности электрического поля на пути заряженных частиц, а величиной электрических барьеров 7, 8 и положением электрических барьеров 7, 8 в пространстве при достаточной величине электрических барьеров 7, 8. После разделения заряженных частиц по энергиям осуществляют прием заряженных частиц.In FIG. Figure 2 shows the distribution of two separated charged particles along two electric barriers 7, 8. With a strictly sustained shape of the electric barrier 8, there are conditions under which high-energy charged particles move off a circular orbit along the electric barrier 8 and follow a straight path. The condition for the outcome of high-energy particles from the same circular trajectory is the following inequality (7)
Figure 00000008

In FIG. 3, the dotted line shows two electric barriers 7, 8. The trajectories 9, 10, 11 of charged particles when separating the particles by energy using two electric barriers 7, 8 are shown in Fig. 3 by a solid line. The paths of the orbits 10, 11 of charged particles are determined not by the magnitude of the electric field in the path of the charged particles, but by the magnitude of the electric barriers 7, 8 and the position of the electric barriers 7, 8 in space with a sufficient amount of electric barriers 7, 8. After the separation of the charged particles by energy, reception of charged particles.

В предлагаемом способе, во-первых, непрерывное электрическое поле заменено на электрические барьеры, то есть на систему локальных протяженных изогнутых по траекториям заряженных частиц электрических полей; во-вторых, повышен уровень напряженности электрического поля и, в-третьих, сформирован гребень электрического барьера, удовлетворяющий условию исхода высокоэнергетических частиц с прежней круговой траектории, совместной с траекторией низкоэнергетических заряженных частиц, на другую окружную или прямолинейную траекторию. Важнейшей особенностью способа разделения заряженных частиц по энергиям электрическим барьером является возможность закрутить по круговой орбите только низкоэнергетические заряженные частицы, не изменяя прямолинейную траекторию высокоэнергетических заряженных частиц. Расщепление V пучков заряженных частиц в этом случае максимально и равно:
V=R1-R1cosα1,
где α1- угол поворота низкоэнергетических заряженных частиц по круговой орбите радиуса R1. Подразумевается, что угол α1<π/2.
Протяженность L зоны разделения заряженных частиц по энергиям в этом случае становится минимальной и определяется по формуле:
L=R1α1,
где угол α1 измеряется в радианах.In the proposed method, firstly, the continuous electric field is replaced by electric barriers, that is, by a system of local extended curved along the trajectories of charged particles of electric fields; secondly, the electric field strength is increased and, thirdly, a crest of the electric barrier is formed that satisfies the condition for the exit of high-energy particles from the previous circular path, combined with the path of low-energy charged particles, to another circumferential or rectilinear path. The most important feature of the method of separating charged particles by energy by an electric barrier is the ability to spin only low-energy charged particles in a circular orbit without changing the straight line trajectory of high-energy charged particles. The splitting of V beams of charged particles in this case is maximum and equal to:
V = R 1 -R 1 cosα 1 ,
where α 1 is the angle of rotation of low-energy charged particles in a circular orbit of radius R 1 . It is understood that the angle α 1 <π / 2.
The length L of the zone of separation of charged particles by energy in this case becomes minimal and is determined by the formula:
L = R 1 α 1 ,
where the angle α 1 is measured in radians.

Применение предлагаемого способа разделения заряженных частиц по энергиям с помощью электрических барьеров обеспечивает следующие преимущества:
1. Решение физической проблемы избирательного захвата электрическим полем моноэнергетических заряженных частиц из пучка смеси равнозаряженных частиц.The application of the proposed method of separation of charged particles by energy using electric barriers provides the following advantages:
1. The solution to the physical problem of selective capture by an electric field of monoenergetic charged particles from a beam of a mixture of equally charged particles.

2. Повышение селективности и уменьшение длины зоны разделения заряженных частиц по энергиям. 2. Increasing selectivity and reducing the length of the zone of separation of charged particles by energy.

3. Создание основы новых исходных данных для теоретических и экспериментальных прикладных задач по применению электрических барьеров во многих областях ядерной физики, электроники и ионной техники. 3. Creating the basis for new initial data for theoretical and experimental applied problems in the application of electric barriers in many fields of nuclear physics, electronics, and ion technology.

4. Выполнение параллельного решения экологических проблем по части рационального использования природных ресурсов и проблем разделения веществ в электрических и электромагнитных полях. 4. Implementation of a parallel solution of environmental problems regarding the rational use of natural resources and the problems of separation of substances in electric and electromagnetic fields.

5. Осуществление экологически безопасного разделения веществ на основе технологии формирования электрического барьера. 5. Implementation of environmentally friendly separation of substances based on the technology of forming an electrical barrier.

Экологические проблемы с применением способа решаются следующим образом:
1. Уменьшаются габариты устройств для разделения заряженных частиц, что позволяет размещать производство на наименьших площадях.Environmental problems using the method are solved as follows:
1. The dimensions of the devices for the separation of charged particles are reduced, which allows you to place the production on the smallest areas.

2. Уменьшается количество материалов, затрачиваемых на изготовление малогабаритных устройств для разделения веществ, т.е. рационально используются природные ресурсы. 2. The amount of materials spent on the manufacture of small-sized devices for the separation of substances, i.e. rational use of natural resources.

Claims (1)

Способ разделения заряженных частиц по энергиям, включающий формирование смеси заряженных частиц путем ионизации, вытягивание электрическим полем смеси заряженных частиц, разделение заряженных частиц путем воздействия электрическим полем и центробежной силой, действующей на заряженные частицы при их движении по дуговой траектории, и прием разделенных заряженных частиц, отличающийся тем, что разделение заряженных частиц производят путем воздействия силовых электрических барьеров с уменьшающейся высотой каждого барьера в поперечном сечении в соответствии с возрастанием радиусов орбит высокоэнергетических заряженных частиц во время перехода с меньших орбит на большие, при замене одних барьеров другими, или при изменении формы барьеров, или при изменении положения электрических барьеров в зависимости от энергии разделяемых заряженных частиц. The method of separation of charged particles by energy, including the formation of a mixture of charged particles by ionization, drawing an electric field of a mixture of charged particles, separation of charged particles by exposure to an electric field and centrifugal force acting on charged particles during their movement along an arc trajectory, and receiving separated charged particles, characterized in that the separation of charged particles is carried out by exposure to power electric barriers with a decreasing transverse height of each barrier cross-section in accordance with the increase in the radii of the orbits of high-energy charged particles during the transition from smaller orbits to larger ones, when replacing some barriers with others, or when changing the shape of the barriers, or when changing the position of the electric barriers depending on the energy of the separated charged particles.
RU2000111455A 2000-05-10 2000-05-10 Method for separating charged particles according to their energies RU2187170C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000111455A RU2187170C2 (en) 2000-05-10 2000-05-10 Method for separating charged particles according to their energies

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000111455A RU2187170C2 (en) 2000-05-10 2000-05-10 Method for separating charged particles according to their energies

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2187170C2 true RU2187170C2 (en) 2002-08-10

Family

ID=20234374

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2000111455A RU2187170C2 (en) 2000-05-10 2000-05-10 Method for separating charged particles according to their energies

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2187170C2 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
КОГАН В.Т. и др. Портативный масс-спектрометр для экспресс-анализа растворенных в воде веществ. - Приборы и техника эксперимента, 1999, № 4, с. 145-149. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3492960B2 (en) Plasma mass filter
US6322706B1 (en) Radial plasma mass filter
US6441569B1 (en) Particle accelerator for inducing contained particle collisions
US5140158A (en) Method for discriminative particle selection
US4293794A (en) Generation of intense, high-energy ion pulses by magnetic compression of ion rings
US6251282B1 (en) Plasma filter with helical magnetic field
JP2009541749A (en) How to store and react ions in a mass spectrometer
RU2229924C2 (en) Mass plasma filter and technique separating particles of little mass from particles of large mass
US6248240B1 (en) Plasma mass filter
JP2004273458A (en) High frequency wave heated plasma mass filter
WO1994001883A1 (en) A method for discriminative particle separation
RU2187170C2 (en) Method for separating charged particles according to their energies
US6723248B2 (en) High throughput plasma mass filter
RU2187171C2 (en) Device for separating charged particles according to their energy
RU2147458C1 (en) Method for mass separation of charged particles
US3611029A (en) Source for highly stripped ions
RU2190459C2 (en) Device for separation of charged particles by masses
Schuessler Confinement of ions created externally in a radio‐frequency ion trap
RU2193444C1 (en) Device for separating charged particles according to their masses
IL43511A (en) Method and apparatus for the separation of isotopes
RU2092982C1 (en) Method for producing fast plasma currents
SU1235392A1 (en) Method of forming the axially-symmetric tubular beam of ions
Nelson On the channelling of protons in ionic solids
US6294781B1 (en) Electromagnetic mass distiller
SU1037786A1 (en) Method for separating high-energy particle beam in accordance with charges