RU2452056C1 - Method for production of beam of atoms or molecules in glow discharge and device for method implementation - Google Patents

Method for production of beam of atoms or molecules in glow discharge and device for method implementation Download PDF

Info

Publication number
RU2452056C1
RU2452056C1 RU2010150980/07A RU2010150980A RU2452056C1 RU 2452056 C1 RU2452056 C1 RU 2452056C1 RU 2010150980/07 A RU2010150980/07 A RU 2010150980/07A RU 2010150980 A RU2010150980 A RU 2010150980A RU 2452056 C1 RU2452056 C1 RU 2452056C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cathode
atoms
discharge
anode
molecules
Prior art date
Application number
RU2010150980/07A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Разумникович Сорокин (RU)
Александр Разумникович Сорокин
Original Assignee
Учреждение Российской академии наук Институт физики полупроводников им. А.В. Ржанова Сибирского отделения РАН (ИФП СО РАН)
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 Учреждение Российской академии наук Институт физики полупроводников им. А.В. Ржанова Сибирского отделения РАН (ИФП СО РАН) filed Critical Учреждение Российской академии наук Институт физики полупроводников им. А.В. Ржанова Сибирского отделения РАН (ИФП СО РАН)
Priority to RU2010150980/07A priority Critical patent/RU2452056C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2452056C1 publication Critical patent/RU2452056C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: electricity.
SUBSTANCE: by way of power voltage supply between the mesh cathode and anode one allows a high-voltage discharge in a gas-discharge cell, in the high field of cathode potential drop one accelerates ions being used in the processes of recharging for production of an atom or molecule beam that is directed and released through the mesh cathode into the atom or molecule beam drift region. One provides for additional ions inflow into the interspace between the mesh cathode and anode which is ensured by way of additional gas ionisation near the mesh cathode surface by an accessory electron beam the electrons whereof are accelerated in the high field of high-voltage discharge. Additionally one proposes a device for the method implementation.
EFFECT: order of magnitude increase of the atom or molecule beam flow intensity.
4 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к электронике и может быть использовано в физической электронике, квантовой электронике, для имплантации атомов в поверхность твердого тела, плазмохимии, диагностических измерениях.The invention relates to electronics and can be used in physical electronics, quantum electronics, for implantation of atoms into a solid surface, plasma chemistry, diagnostic measurements.

Известен способ получения пучка быстрых атомов [Бохан П.А., Сорокин А.Р. «Открытый разряд, генерирующий электронный пучок: механизм, свойства и использование для накачки лазеров среднего давления». // ЖТФ, т.55, №1, с.88-95, 1985], заключающийся в том, что путем подачи напряжения между сетчатым катодом и анодом зажигают высоковольтный разряд в газоразрядной ячейке и в сильном поле катодного падения потенциала ускоряют ионы, которые в процессах перезарядки используют для получения пучка атомов, который направляют и извлекают через сетчатый катод в область дрейфа пучка атомов, где используют атомный пучок по назначению. Способ можно использовать и для получения пучков молекул.A known method of producing a beam of fast atoms [Bohan P.A., Sorokin A.R. "An open discharge generating an electron beam: mechanism, properties, and use for pumping medium-pressure lasers." // ZhTF, t.55, No. 1, pp. 88-95, 1985], which consists in the fact that by applying voltage between the mesh cathode and the anode, a high-voltage discharge is ignited in the gas discharge cell and ions accelerate in the strong field of the cathode potential drop, which in recharging processes, they are used to produce a beam of atoms, which is directed and extracted through the mesh cathode to the drift region of the atomic beam, where the atomic beam is used for its intended purpose. The method can be used to obtain beams of molecules.

Основной недостаток этого способа получения пучка атомов или молекул - малая интенсивность потока таких пучков.The main disadvantage of this method of producing a beam of atoms or molecules is the low intensity of the flow of such beams.

Известно устройство [Бохан П.А., Сорокин А.Р. «Открытый разряд, генерирующий электронный пучок: механизм, свойства и использование для накачки лазеров среднего давления». // ЖТФ, т.55, №1, с.88-95, 1985], реализующее данный способ, содержащее сетчатый катод и анод, размещенные в газоразрядной ячейке, и высоковольтный источник питания, который подсоединен к сетчатому катоду и аноду, при этом сетчатый катод для вывода атомного пучка в область дрейфа представляет собой сетку с отверстиями 0.37 мм.A device is known [Bohan P.A., Sorokin A.R. "An open discharge generating an electron beam: mechanism, properties, and use for pumping medium-pressure lasers." // ZhTF, t.55, No. 1, pp. 88-95, 1985], which implements this method, comprising a mesh cathode and anode placed in a gas discharge cell, and a high-voltage power supply that is connected to the mesh cathode and anode, the mesh cathode for outputting the atomic beam into the drift region is a grid with holes of 0.37 mm.

Недостатки этого устройства. Малая интенсивность потока пучка атомов или молекул. Во всем исследованном диапазоне давлений Ne (pNe≤0.076 Topр) в области дрейфа пучка атомов наряду с ним присутствовал электронный пучок (назван: обратный электронный пучок). Этот пучок формировался в катодном падении потенциала вне разрядного промежутка, которое появлялось там из-за провисания электрического поля в область дрейфа пучка атомов через слишком большие отверстия сетчатого катода (в работе: Бохан П.А., Сорокин А.Р. «Открытый разряд, генерирующий электронный пучок: механизм, свойства и использование для накачки лазеров среднего давления». // ЖТФ, т.55, №1, с.88-95, 1985 - дано ошибочное толкование появления обратного электронного пучка).The disadvantages of this device. Low beam flux of atoms or molecules. In the entire studied pressure range Ne (p Ne ≤0.076 Topр) in the drift region of the atomic beam, along with it there was an electron beam (named: reverse electron beam). This beam was formed in the cathode potential drop outside the discharge gap, which appeared there due to the sagging of the electric field in the drift region of the atomic beam through too large holes of the mesh cathode (in: Bohan P.A., Sorokin A.R. “Open discharge, generating electron beam: mechanism, properties and use for pumping medium-pressure lasers. ”// ZhTF, t.55, No. 1, pp. 88-95, 1985 - an erroneous interpretation of the appearance of the inverse electron beam is given).

Наиболее близким к предлагаемому способу является способ получения пучка атомов [Сорокин А.Р. «Открытый разряд: структура, развитие, роль фотоэмиссии». // ЖТФ, т.66, №3, с.33-38, 1998], заключающийся в том, что путем подачи напряжения питания между сетчатым катодом и анодом зажигают высоковольтный разряд в газоразрядной ячейке, и в сильном поле катодного падения потенциала ускоряют ионы, которые в процессах перезарядки используют для получения пучка атомов, который направляют и извлекают через сетчатый катод в область дрейфа пучка атомов, где используют атомный пучок по назначению. Способ можно использовать и для получения пучка молекул.Closest to the proposed method is a method of producing a beam of atoms [Sorokin A.R. "Open discharge: structure, development, the role of photoemission." // ZhTF, t.66, No. 3, p.33-38, 1998], which consists in the fact that by applying a supply voltage between the grid cathode and the anode, a high-voltage discharge is ignited in the gas discharge cell, and ions accelerate in the strong field of the cathode potential drop which are used in the recharging processes to produce a beam of atoms, which are directed and extracted through the mesh cathode to the drift region of the atomic beam, where the atomic beam is used for its intended purpose. The method can be used to obtain a beam of molecules.

Основной недостаток этого способа получения пучка атомов или молекул - малая интенсивность потока таких пучков.The main disadvantage of this method of producing a beam of atoms or molecules is the low intensity of the flow of such beams.

Известно устройство [Сорокин А.Р. «Открытый разряд: структура, развитие, роль фотоэмиссии». // ЖТФ, т.66, №3, с.33-38, 1998], реализующее данный способ, содержащее сетчатый катод и анод, размещенные в газоразрядной ячейке, и высоковольтный источник питания, который подсоединен к сетчатому катоду и аноду, при этом сетчатый катод для вывода пучка атомов или молекул в область дрейфа представляет собой сетку с отверстиями 0.4 мм.A device is known [Sorokin A.R. "Open discharge: structure, development, the role of photoemission." // ZhTF, t.66, No. 3, p.33-38, 1998], which implements this method, containing a mesh cathode and anode placed in a gas discharge cell, and a high-voltage power source that is connected to the mesh cathode and anode, the mesh cathode for outputting a beam of atoms or molecules into the drift region is a mesh with holes of 0.4 mm.

Недостатки этого устройства. Малая интенсивность потока пучка атомов или молекул. Во всем исследованном диапазоне давлений Не и Ne в области дрейфа пучка атомов наряду с ним присутствовал электронный пучок (обратный электронный пучок). Этот пучок формировался в катодном падении потенциала вне разрядного промежутка, которое появлялось там из-за провисания электрического поля в область дрейфа пучка атомов через слишком большие отверстия сетчатого катода.The disadvantages of this device. Low beam flux of atoms or molecules. In the entire range of He and Ne pressures studied in the drift region of the atomic beam, an electron beam (reverse electron beam) was present along with it. This beam was formed in the cathode potential drop outside the discharge gap, which appeared there due to the sagging of the electric field in the drift region of the atomic beam through too large openings of the mesh cathode.

Техническим результатом изобретения является увеличение на порядки интенсивности потока пучка атомов или молекул. Это продемонстрировано на примерах Не, Не с добавкой 1% O2, воздуха и Ar в области давлений 0.1-10 Topр. Для этого используют вспомогательный электронный пучок, которым осуществляют дополнительную ионизацию газа вдоль поверхности сетчатого катода внутри разрядного промежутка. Получены потоки атомов до ~1019 на см2 в сек. Использование сетчатого катода с достаточно малыми отверстиями позволило получать пучок атомов или молекул без присутствия в них обратного электронного пучка. Изменением интенсивности вспомогательного электронного пучка можно менять характеристики потока пучка атомов или молекул.The technical result of the invention is to increase by orders of magnitude the flux of a beam of atoms or molecules. This is demonstrated by the examples of He, He with the addition of 1% O 2 , air and Ar in the pressure range 0.1–10 Topr. For this, an auxiliary electron beam is used, which additionally ionizes the gas along the surface of the mesh cathode inside the discharge gap. The fluxes of atoms up to ~ 10 19 per cm 2 per second were obtained. The use of a mesh cathode with sufficiently small holes made it possible to obtain a beam of atoms or molecules without the presence of a reverse electron beam in them. By changing the intensity of the auxiliary electron beam, one can change the characteristics of the beam flux of atoms or molecules.

Технический результат в предлагаемом способе получения пучка атомов или молекул в тлеющем разряде достигается тем, что путем подачи напряжения питания между сетчатым катодом и анодом зажигают высоковольтный разряд в газоразрядной ячейке и в сильном поле катодного падения потенциала ускоряют ионы, которые в процессах перезарядки используют для получения пучка атомов или молекул, которые направляют и извлекают через сетчатый катод в область дрейфа пучка атомов или молекул, при этом в промежуток между сетчатым катодом и анодом осуществляют дополнительный приток ионов, причем дополнительный приток ионов между сетчатым катодом и анодом обеспечивают дополнительной ионизацией газа у поверхности сетчатого катода вспомогательным электронным пучком, электроны которого ускоряют в сильном поле высоковольтного разряда.The technical result in the proposed method for producing a beam of atoms or molecules in a glow discharge is achieved by the fact that by applying a supply voltage between the grid cathode and the anode, a high voltage discharge is ignited in the gas discharge cell and ions are accelerated in the strong field of the cathode potential drop, which are used in the charge exchange processes to produce the beam atoms or molecules that direct and remove through the mesh cathode to the drift region of the beam of atoms or molecules, while in the gap between the mesh cathode and the anode carried out an additional influx of ions is revealed, and an additional influx of ions between the mesh cathode and the anode provides additional ionization of the gas at the surface of the mesh cathode by an auxiliary electron beam, the electrons of which accelerate in a strong field of a high-voltage discharge.

Технический результат достигается тем, что в устройстве для получения пучка атомов или молекул в тлеющем разряде, содержащим сетчатый катод и анод, размещенные в газоразрядной ячейке, и высоковольтный источник питания, который подсоединен к сетчатому катоду и аноду, при этом сетчатый катод для вывода пучка атомов или молекул в область дрейфа представляет собой сетку с малыми отверстиями, исключающими проникновение в область дрейфа пучка атомов или молекул электрического поля, достаточного для формирования обратного электронного пучка, а к внутренней поверхности сетчатого катода примыкает электрически подсоединенный к нему кольцевой электрод, с внутренней стенки которого формируют вспомогательный электронный пучок для дополнительной ионизации газа.The technical result is achieved by the fact that in a device for producing a beam of atoms or molecules in a glow discharge containing a mesh cathode and anode placed in a gas discharge cell and a high-voltage power source that is connected to the mesh cathode and anode, the mesh cathode for outputting the atomic beam or molecules in the drift region is a network with small holes that exclude the penetration of a beam of atoms or molecules of an electric field into the drift region, sufficient to form an inverse electron beam, and an annular electrode electrically connected to it is adjacent to the inner surface of the mesh cathode, from the inner wall of which an auxiliary electron beam is formed for additional ionization of the gas.

Кроме того, технический результат достигается тем, что в устройстве для получения пучка атомов или молекул в тлеющем разряде, содержащим сетчатый катод и анод, размещенные в газоразрядной ячейке, и высоковольтный источник питания, который подсоединен к сетчатому катоду и аноду, при этом сетчатый катод для вывода пучка атомов или молекул в область дрейфа представляет собой сетку с малыми отверстиями, исключающими проникновение в область дрейфа пучка атомов или молекул электрического поля, достаточного для формирования обратного электронного пучка, при этом к внутренней поверхности сетчатого катода примыкает электрически подсоединенный к нему кольцевой электрод, с внутренней стенки которого формируют вспомогательный электронный пучок для дополнительной ионизации газа, а плоская часть кольцевого электрода со стороны анода для уменьшения тока разряда на нее прикрыта диэлектрической пластиной с отверстием, совпадающим по диаметру с внутренним диаметром кольцевого электрода.In addition, the technical result is achieved in that in a device for producing a beam of atoms or molecules in a glow discharge containing a mesh cathode and anode placed in a gas discharge cell and a high-voltage power supply that is connected to the mesh cathode and the anode, the mesh cathode for The output of a beam of atoms or molecules into the drift region is a grid with small holes that exclude the penetration of a beam of atoms or molecules of an electric field into the drift region that is sufficient to form an inverse a beam, in this case, an annular electrode electrically connected to it is adjacent to the inner surface of the mesh cathode, from the inner wall of which an auxiliary electron beam is formed for additional ionization of the gas, and the flat part of the ring electrode from the anode side is covered by a dielectric plate with a hole coinciding in diameter with the inner diameter of the ring electrode.

Кроме того, технический результат достигается тем, что в устройстве для получения пучка атомов или молекул в тлеющем разряде, содержащим сетчатый катод и анод, размещенные в газоразрядной ячейке, и высоковольтный источник питания, который подсоединен к сетчатому катоду и аноду, при этом сетчатый катод для вывода пучка атомов или молекул в область дрейфа представляет собой сетку с малыми отверстиями, исключающими проникновение в область дрейфа пучка атомов или молекул электрического поля, достаточного для формирования обратного электронного пучка, а со стороны внутренней поверхности сетчатого катода выполнен электрически подсоединенный к нему кольцевой электрод, с внутренней стенки которого формируют вспомогательный электронный пучок для дополнительной ионизации газа, при этом кольцевой электрод отделен от сетчатого катода диэлектрической пластиной с отверстием, совпадающим по диаметру с внутренним диаметром кольцевого электрода, а толщина диэлектрической пластины равна или больше длины области катодного падения потенциала, плоская часть кольцевого электрода со стороны анода для уменьшения тока разряда на нее прикрыта диэлектрической пластиной с отверстием, совпадающим по диаметру с внутренним диаметром кольцевого электрода.In addition, the technical result is achieved in that in a device for producing a beam of atoms or molecules in a glow discharge containing a mesh cathode and anode placed in a gas discharge cell and a high-voltage power supply that is connected to the mesh cathode and the anode, the mesh cathode for The output of a beam of atoms or molecules into the drift region is a grid with small holes that exclude the penetration of a beam of atoms or molecules of an electric field into the drift region that is sufficient to form an inverse beam, and on the side of the inner surface of the mesh cathode a ring electrode is electrically connected to it, from the inner wall of which an auxiliary electron beam is formed for additional ionization of the gas, while the ring electrode is separated from the mesh cathode by a dielectric plate with a hole matching the diameter of the inner diameter ring electrode, and the thickness of the dielectric plate is equal to or greater than the length of the cathodic potential drop region, the flat part of the ring electrode with the anode side to reduce the discharge current, it is covered by a dielectric plate with a hole coincident with the diameter of the inner diameter of the annular electrode.

Сущность предложенного изобретения поясняется нижеследующим описанием и прилагаемыми фигурами.The essence of the proposed invention is illustrated by the following description and the accompanying figures.

На фиг.1 приведена схема предлагаемого устройства, в котором к внутренней поверхности сетчатого катода примыкает электрически подсоединенный к нему кольцевой электрод.Figure 1 shows a diagram of the proposed device, in which an annular electrode electrically connected to it is adjacent to the inner surface of the mesh cathode.

На фиг.2 изображен вариант предлагаемого устройства, в котором плоская часть кольцевого электрода со стороны анода прикрыта диэлектрической пластиной с отверстием. Там же приведена схема измерений параметров разряда.Figure 2 shows a variant of the proposed device, in which the flat part of the ring electrode from the side of the anode is covered by a dielectric plate with a hole. The diagram of measurements of discharge parameters is also given there.

На фиг.3 изображен вариант предлагаемого устройства, в котором кольцевой электрод электрически подсоединен к сетчатому катоду, который отделен от кольцевого электрода диэлектрической пластиной с отверстием, а плоская часть кольцевого электрода со стороны анода прикрыта другой диэлектрической пластиной с отверстием. Там же приведена схема измерений параметров разряда.Figure 3 shows a variant of the proposed device, in which the ring electrode is electrically connected to the grid cathode, which is separated from the ring electrode by a dielectric plate with a hole, and the flat part of the ring electrode from the anode side is covered by another dielectric plate with a hole. The diagram of measurements of discharge parameters is also given there.

На фиг.4 приведен пример осциллограмм напряжения, тока разряда и интенсивностей спонтанного излучения, возбуждаемого пучком атомов гелия при давлении гелия р=3.3 Topр, для устройства, представленного на фиг.2.Figure 4 shows an example of oscillograms of voltage, discharge current, and intensities of spontaneous emission excited by a beam of helium atoms at a helium pressure p = 3.3 Topр for the device shown in Fig. 2.

Фиг.5 иллюстрирует поведение послесвечения спонтанного излучения от возбуждения газов различного состава пучком атомов или молекул для устройства, представленного на фиг.3 с кольцевым электродом, электрически подсоединенным к сетчатому катоду.Figure 5 illustrates the behavior of the afterglow of spontaneous radiation from the excitation of gases of various compositions by a beam of atoms or molecules for the device shown in figure 3 with a ring electrode electrically connected to the grid cathode.

На фиг.6 приведен пример осциллограмм напряжения, тока разряда и интенсивности спонтанного излучения, возбуждаемого атомами гелия при давлении гелия pHe=3.3 Topр с примесью 1% O2, для устройства, представленного на фиг.3 с кольцевым электродом, не подсоединенным к сетчатому катоду.Figure 6 shows an example of oscillograms of voltage, discharge current, and intensity of spontaneous radiation excited by helium atoms at a helium pressure p He = 3.3 Topр with an admixture of 1% O 2 , for the device shown in Fig. 3 with a ring electrode not connected to a grid electrode cathode.

На фиг.1-6 показаны: 1 - высоковольтный источник питания; 2 - сетчатый катод; 3 - кольцевой электрод толщиной - δ и внутренним диаметром - D; 4 - анод; d - длина разрядного промежутка; 5 - диэлектрическая пластина с отверстием, прикрывающая плоскую часть кольцевого электрода - 3; R1, R2 - резистивный делитель для измерения напряжения; R3 - сопротивление для измерений тока; 6 - диэлектрическая пластина с отверстием, разделяющая сетчатый катод - 2 с кольцевым электродом - 3; 7 - переключатель для подключения кольцевого электрода - 3 к сетчатому катоду - 2; 8, 9, 10, 11 - осциллограммы напряжения - U, тока - j и интенсивности излучения - Р, возбуждаемого пучком атомов Не вне разрядного промежутка, вблизи катода и на расстоянии 17 мм от него при разряде в гелии давлением рНе=3.3 Topр для устройства, фиг.2, D=22 мм, d=12,6 мм, δ=4 мм, сетчатый катод -2 с геометрической прозрачностью = 0.67 и с отверстиями - 0.16 мм, толщина кварцевой пластины - 5, прикрывающей плоскую часть кольцевого электрода - 3 мм; 12, 13, 14 - осциллограммы иллюстрируют поведение послесвечения спонтанного излучения от возбуждения газов различного состава пучками атомов и молекул при давлении воздуха - 1.8, гелия - 3.3, гелия с примесью 1% О2 - 3.3 Topр для устройства, представленного на фиг.3 с кольцевым электродом - 3, электрически подсоединенным к сетчатому катоду - 2 с геометрической прозрачностью = 0.67 и с отверстиями - 0.16 мм, D=22 мм, d=15 мм, толщина стеклянной пластины - 6, разделяющей сетчатый катод с кольцевым электродом - 2.4 мм, а толщина кварцевой пластины - 5, прикрывающей плоскую часть кольцевого электрода - 3 мм, амплитудные значения Р приведены к одной величине; 15, 16, 17 - осциллограммы напряжения - U, тока - j и интенсивности излучения - Р, возбуждаемого пучком атомов Не вне разрядного промежутка при разряде в гелии давлением pHe=3.3 Topр с примесью 1% O2 для устройства, фиг.3, и кольцевым электродом - 3, не подсоединенным к сетчатому катоду -2 с геометрической прозрачностью = 0.67 и с отверстиями - 0.16 мм, D=22 мм, d=15 мм, толщина стеклянной пластины - 6, разделяющей сетчатый катод с кольцевым электродом - 2.4 мм, а толщина кварцевой пластины - 5, прикрывающей плоскую часть кольцевого электрода - 3 ммFigure 1-6 shows: 1 - high voltage power source; 2 - mesh cathode; 3 - ring electrode with a thickness of δ and an inner diameter of D; 4 - anode; d is the length of the discharge gap; 5 - a dielectric plate with a hole covering the flat part of the ring electrode - 3; R1, R2 - resistive divider for measuring voltage; R3 - resistance for current measurements; 6 - a dielectric plate with a hole separating the mesh cathode - 2 with a ring electrode - 3; 7 - switch for connecting the ring electrode - 3 to the mesh cathode - 2; 8, 9, 10, 11 - waveforms of voltage - U, current - j and radiation intensity - P, excited by a beam of He atoms outside the discharge gap, near the cathode and at a distance of 17 mm from a discharge in helium with a pressure p He = 3.3 Topr for devices, FIG. 2, D = 22 mm, d = 12.6 mm, δ = 4 mm, mesh cathode -2 with geometric transparency = 0.67 and with holes 0.16 mm, the thickness of the quartz plate is 5, covering the flat part of the ring electrode - 3 mm; 12, 13, 14 - the waveforms illustrate the behavior of the afterglow of spontaneous emission from the excitation of gases of various compositions by beams of atoms and molecules at an air pressure of 1.8, helium 3.3, helium mixed with 1% O 2 - 3.3 Topr for the device shown in Fig.3 c ring electrode - 3, electrically connected to the mesh cathode - 2 with geometric transparency = 0.67 and with holes - 0.16 mm, D = 22 mm, d = 15 mm, the thickness of the glass plate - 6, separating the mesh cathode with the ring electrode - 2.4 mm, and the thickness of the quartz plate is 5, covering a flat h st ring electrode - 3 mm, peak values P are reduced to a single value; 15, 16, 17 - waveforms of voltage - U, current - j and radiation intensity - P excited by a beam of He atoms outside the discharge gap when discharged in helium by a pressure p He = 3.3 Topр with an admixture of 1% O 2 for the device, Fig. 3, and a ring electrode - 3, not connected to the mesh cathode -2 with geometric transparency = 0.67 and with holes - 0.16 mm, D = 22 mm, d = 15 mm, the thickness of the glass plate - 6, separating the mesh cathode with the ring electrode - 2.4 mm and the thickness of the quartz plate is 5, covering the flat part of the ring electrode is 3 mm

Проанализируем особенности формирования пучка атомов или молекул в тлеющем разряде в их сравнении с особенностями для предлагаемого способа и прототипа.We analyze the features of the formation of a beam of atoms or molecules in a glow discharge in comparison with the features for the proposed method and prototype.

Для примера обратимся к формированию пучка атомов в катодном падении потенциала (КПП) аномального разряда в Не в условиях небольших напряжений горения разряда UD~1 кВ.As an example, let us turn to the formation of an atomic beam in the cathodic potential drop (CPT) of an anomalous discharge in He under conditions of low discharge burning voltages U D ~ 1 kV.

При UКПП в несколько кВ в КПП происходит примерно 20 перезарядок [Сорокин А.Р. «Формирование электронных пучков в открытом разряде». // Письма в ЖТФ, т.26, №24, с.89-94, 2000]. Энергия образующихся в КПП быстрых атомов лежит в пределах от десятков до сотен эВ (в малых разрядных промежутках до ≈0.1 от eUD). Промежуток d считаем малым, если он не намного превышает длину lcf области КПП, т.е. когда практически все напряжение на разрядном промежутке сосредотачивается в КПП. В аномальном разряде в Не - pHe·lcf=0.48 Торр·см.When U checkpoint of several kV in the checkpoint occurs about 20 recharges [Sorokin A.R. "The formation of electron beams in open discharge." // Letters to the ZhTF, vol. 26, No. 24, pp. 89-94, 2000]. The energy of fast atoms formed in the CPT ranges from tens to hundreds of eV (in small discharge gaps up to ≈0.1 of eU D ). We consider the interval d to be small if it does not significantly exceed the length l cf of the CPT region, i.e. when almost all the voltage on the discharge gap is concentrated in the gearbox. In the anomalous discharge in He - p He · l cf = 0.48 Torr · cm.

Эффективность формирования электронного пучка в сторону анода для обсуждаемых условий не столь велика.The efficiency of electron beam formation towards the anode for the conditions under discussion is not so great.

При переходе к разряду с высоко прозрачным сетчатым катодом основная энергия разряда, сосредоточенная в быстрых атомах пучка, будет выноситься в область дрейфа, вместо того, чтобы греть катод.Upon transition to a discharge with a highly transparent mesh cathode, the main discharge energy concentrated in the fast atoms of the beam will be carried out into the drift region, instead of warming the cathode.

Для предотвращения появления обратного электронного пучка размер отверстий сетчатого катода не должен допускать провисания электрического поля, достаточного для выноса за сетчатый катод потенциала, примерно равного величине КПП нормального тлеющего разряда.To prevent the appearance of a reverse electron beam, the size of the openings of the mesh cathode should not allow sagging of the electric field, sufficient to carry a potential beyond the mesh cathode, approximately equal to the value of the SCR of a normal glow discharge.

Рассмотрим различия в характеристиках разрядов и спонтанного излучения, возбуждаемых разрядом без дополнительной ионизации (как в прототипе) и с дополнительной ионизацией. Для регистрации распределения спонтанного излучения вдоль ячеек (путем их перемещения по оси) изображение исследуемой ячейки с помощью линзы проецировалось на кремниевый фотодиод. Опыты проводились в Не, в Не с добавкой 1% O2, в воздухе и в Ar с питанием от искусственной формирующей линии (ИЛ) при tl≈800 нс. Частота следования импульсов 300 Гц.Consider the differences in the characteristics of discharges and spontaneous radiation excited by a discharge without additional ionization (as in the prototype) and with additional ionization. To register the distribution of spontaneous radiation along the cells (by moving along the axis), the image of the cell under study was projected using a lens onto a silicon photodiode. The experiments were carried out in He, in He with the addition of 1% O 2 , in air and in Ar powered by an artificial forming line (IL) at t l ≈800 ns. The pulse repetition rate of 300 Hz.

На фиг.4 приведены типичные осциллограммы U - 8, j - 9 и интенсивности излучения Р, возбуждаемого атомным пучком: вблизи катода - 10 (Р0) и на расстоянии 17 мм от него - 11 (P17). Разряд в Не - 3.3 Торра в разрядной ячейке фиг.2, обеспечивавшей дополнительную ионизацию. Из сдвига переднего фронта P17 относительно Р0 определялась наибольшая энергия атомов (2.4 кэВ), что примерно соответствовало напряжению начала сильноточного пика тока разряда - 9. На энергии атомов сказывалась и инерционность отслеживания положительным объемным зарядом изменений напряжения на промежутке. Отмечу, без дополнительной ионизации наибольшая энергия атомов; ≈0.1 eUD [Сорокин А.Р. «Открытый разряд: структура, развитие, роль фотоэмиссии». // ЖТФ, т.66, №3, с.33-38, 1998], как это должно быть, если длина lcf соответствует аномальному разряду. Для условий фиг.4 следует предположить: lcf ~ λ перезарядки.Figure 4 shows typical waveforms of U - 8, j - 9 and the intensity of radiation P excited by an atomic beam: near the cathode - 10 (P 0 ) and at a distance of 17 mm from it - 11 (P 17 ). The discharge in He - 3.3 Torr in the discharge cell of figure 2, which provided additional ionization. The largest atomic energy (2.4 keV) was determined from the shift of the leading edge P 17 relative to P 0 , which approximately corresponded to the voltage at the beginning of the high-current peak of the discharge current - 9. The inertia of the tracking by the positive space charge of the voltage changes across the gap also affected the atomic energy. I note that without additional ionization the largest energy of atoms; ≈0.1 eU D [Sorokin A.R. "Open discharge: structure, development, the role of photoemission." // ZhTF, t.66, No. 3, p.33-38, 1998], as it should be if the length l cf corresponds to an anomalous discharge. For the conditions of FIG. 4, it should be assumed: l cf ~ λ recharge.

Можно заключить: с дополнительной ионизацией распределение атомов по энергиям может иметь резкий максимум, примерно соответствующий напряжению горения разряда UD.We can conclude: with additional ionization, the energy distribution of atoms can have a sharp maximum, approximately corresponding to the discharge burning voltage U D.

Для обеих разрядных ячеек, фиг.2, 3, в режиме дополнительной ионизации с ростом амплитудного значения напряжения питания Ua, повышалось UD, осциллограмма j была гладкой, без начального пика, и отсутствовала осцилляция U. Начиная с определенной величины Ua, возникали осцилляции (с ячейкой фиг.3 менее выражено), и появлялся начальный пик j. Дальнейшее увеличение Ua не меняло UD, но сопровождалось ростом j и Р.For both bit cells, FIGS. 2, 3, in the additional ionization mode, with an increase in the amplitude value of the supply voltage U a , U D increased, the waveform j was smooth, without an initial peak, and there was no oscillation U. Starting from a certain value of U a , oscillations (with the cell of FIG. 3 less pronounced), and the initial peak j appeared. A further increase in U a did not change U D , but was accompanied by an increase in j and P.

Осцилляции можно связать с взаимовлиянием встречных электронных пучков основного в сторону анода и вспомогательного для дополнительной ионизации, приводящим к росту их токов, не позволяющему повыситься UD, и приводящему к стремлению lcf к λ.Oscillations can be associated with the interaction of counterpropagating electron beams of the main towards the anode and auxiliary for additional ionization, leading to an increase in their currents, not allowing U D to increase, and leading to the tendency of l cf to λ.

Фиг.5 иллюстрирует поведение послесвечения спонтанного излучения от возбуждения газов различного состава (в Не - 13, в Не с добавкой 1% O2, - 14, в воздухе - 12) быстрыми атомами в ячейке, фиг.3, с дополнительной ионизацией (кольцевой электрод - 3 с помощью переключателя - 7 подключен к сетчатому катоду - 2) и резким обрывом заднего фронта напряжения. Последнее достигалось подключением параллельно разрядному промежутку диода, который отсекал часть импульса напряжения обратной полярности (сопротивление разряда было несколько меньше волнового сопротивления ИЛ).Figure 5 illustrates the behavior of the afterglow of spontaneous emission from the excitation of gases of various compositions (in He - 13, in He with the addition of 1% O 2 , - 14, in air - 12) by fast atoms in the cell, Fig. 3, with additional ionization (ring electrode - 3 using a switch - 7 is connected to the mesh cathode - 2) and a sharp break in the trailing edge of the voltage. The latter was achieved by connecting a diode parallel to the discharge gap, which cut off part of the reverse voltage pulse (the discharge resistance was somewhat less than the wave impedance of the IL).

С ячейкой фиг.3 без дополнительной ионизации, как в прототипе (кольцевой электрод - 3 отсоединен от сетчатого катода - 2), не удалось согласовать сопротивления ИЛ и разряда, из-за требуемых для этого слишком больших напряжений, при которых терялась устойчивость разряда. Поэтому исследования проводились с той же ИЛ, но в режиме отражений импульса напряжения, фиг.6. Разряд в Не - 3.3 Topр с примесью 1% O2. На осциллограмме U - 15 результат отражения импульса напряжения (вертикальные черточки) показан только в начале разряда. Осциллограмма интенсивности излучения Р - 17, вызванного возбуждением атомами, не повторяет форму осциллограммы тока - 16. Из-за большого времени послесвечения, фиг.5, происходит накопление атомов в возбужденном состоянии.With the cell of Fig. 3 without additional ionization, as in the prototype (a ring electrode - 3 is disconnected from the mesh cathode - 2), it was not possible to coordinate the resistance of the IL and the discharge, due to the too high voltages required for this, at which the discharge stability was lost. Therefore, the studies were conducted with the same IL, but in the mode of reflection of the voltage pulse, Fig.6. The discharge in He is 3.3 Topr with an admixture of 1% O 2 . On the U - 15 waveform, the result of the reflection of the voltage pulse (vertical bars) is shown only at the beginning of the discharge. The waveform of the radiation intensity P - 17 caused by excitation by atoms does not repeat the shape of the current waveform - 16. Due to the long afterglow time, Fig. 5, the accumulation of atoms in the excited state.

Сравнительные характеристики спонтанного излучения Р с дополнительной ионизацией и без исследовались при возбуждении Не давлением 3.3 Topр в ячейке фиг.3 при одной и той же исходной амплитуде зарядки ИЛ - Ua=4.9 кВ. С дополнительной ионизацией и без нее соотношения между Р в относительных единицах составили 35:5. При переходе к режиму с дополнительной ионизацией снизилось напряжение горения разряда UD в максимуме Р с 4.2 до 2.4 кВ и увеличился ток j с 0.17 до 4 А/см2. При напряжении горения разряда UD 2.4 кВ без дополнительной ионизации интенсивность Р лежала вне порога чувствительности регистрирующей аппаратуры, т.е. снижалась на порядки.The comparative characteristics of spontaneous emission P with and without additional ionization were investigated under excitation of He with a pressure of 3.3 Topr in the cell of Fig. 3 at the same initial amplitude of IL charging - U a = 4.9 kV. With and without additional ionization, the ratios between P in relative units were 35: 5. Upon transition to the regime with additional ionization, the discharge burning voltage U D at the maximum Р decreased from 4.2 to 2.4 kV and the current j increased from 0.17 to 4 A / cm 2 . At a discharge burning voltage U D 2.4 kV without additional ionization, the intensity P lay outside the sensitivity threshold of the recording equipment, i.e. decreased by orders of magnitude.

Качественно картина с преобладанием излучения на порядки при подключении кольцевого электрода - 3 к сетчатому катоду - 2 сохранялась во всех опытах. Для Не до 10 Toрр. В воздухе до давления 2 Торра. В Ar до давления ~ 0.1 Toрp. Ограничения рабочего диапазона давления наступали из-за потери устойчивости разряда.Qualitatively, the picture with a predominance of radiation by orders of magnitude when connecting the ring electrode - 3 to the grid cathode - 2 was preserved in all experiments. For Not To 10 Torr. In the air to a pressure of 2 Torr. In Ar, up to a pressure of ~ 0.1 Torr. Limitations of the operating pressure range occurred due to loss of discharge stability.

Неустойчивость разряда для предложенного способа, ограничивающая диапазон рабочих U, p, и длительности τ разряда связана с переходом разряда в искру. Искрение может возникать по трем причинам. Для устройства, фиг.1, из-за развития искры по поверхности диэлектрической стенки газоразрядной ячейки с места контакта кольцевого электрода - 3 с диэлектрической стенкой газоразрядной ячейки на анод - 4. Для устройств, фиг.2,3, неустойчивость развивается с кольцевого электрода - 3 на кромку отверстия в диэлектрической пластине - 5 и далее на анод - 4. Третий вид неустойчивости для всех устройств, фиг.1-3, - искра напрямую с сетчатого катода на анод из-за провисания электрического поля через отверстия сетчатого катода, достаточного для формирования КПП вне разрядного промежутка, что сопровождается резким ростом тока разряда. Первый тип неустойчивости проявляет себя при меньших значениях U, p, τ. Вторая и третья причины появления неустойчивости могут иметь одинаковое значение.The instability of the discharge for the proposed method, limiting the range of working U, p, and duration τ of the discharge is associated with the transition of the discharge into a spark. Sparking can occur for three reasons. For the device, Fig. 1, due to the development of a spark on the surface of the dielectric wall of the gas discharge cell from the point of contact of the ring electrode - 3 with the dielectric wall of the gas discharge cell on the anode - 4. For the devices of Fig. 2,3, instability develops from the ring electrode - 3 to the edge of the hole in the dielectric plate - 5 and then to the anode - 4. The third type of instability for all devices, Figs. 1-3, is a spark directly from the mesh cathode to the anode due to sagging electric field through the holes of the mesh cathode, sufficient for the formation of CAT outside the discharge gap, which is accompanied by a sharp increase in the discharge current. The first type of instability manifests itself at lower values of U, p, τ. The second and third causes of instability can be of equal importance.

Параметры разряда зависят от сорта газа, его давления, напряжения питания, материалов сетчатого катода, кольцевого электрода и диэлектрических пластин. Например, в Ar длина области катодного падения потенциала lcf в 5 раз меньше, чем в Не, что приводит к росту поля у поверхности сетчатого катода и к большему его проникновению в отверстия катода. Для повышения рабочего давления с подавлением электронного пучка внутри пучков атомов или молекул за счет провисания поля в область дрейфа следует использовать более мелкую катодную сетку. Уменьшая длительности время разряда τ можно на порядок увеличить амплитудные значения тока и потока атомов и молекул. Величина апертуры D эффективного формирования пучка атомов или молекул сверху ограничена длиной L пробега электронов вспомогательного пучка над поверхностью сетчатого катода, которая, очевидно, должна быть ≥ D/2. Определить длину пробега электронов - L с энергией eUe=(100-104) эВ можно по формуле:The discharge parameters depend on the type of gas, its pressure, supply voltage, materials of the mesh cathode, ring electrode and dielectric plates. For example, in Ar, the cathodic potential drop region l cf is 5 times shorter than in He, which leads to an increase in the field near the surface of the mesh cathode and to its greater penetration into the holes of the cathode. To increase the working pressure with suppression of the electron beam inside the beams of atoms or molecules due to the sagging of the field in the drift region, a finer cathode grid should be used. Reducing the duration of the discharge time τ, one can increase the amplitude values of the current and flux of atoms and molecules by an order of magnitude. The aperture value D of the effective formation of a beam of atoms or molecules from above is limited by the mean free path L of the electrons of the auxiliary beam over the surface of the mesh cathode, which obviously should be ≥ D / 2. Determine the mean free path of electrons - L with energy eU e = (100-10 4 ) eV by the formula:

pHeL=6.3·10·(eUe)1.54 Торр·см, а оценить - заменой Ue на UD.p He L = 6.3 · 10 · (eU e ) 1.54 Torr · cm, and estimate by replacing U e with U D.

Устройство, фиг.1, содержит: сетчатый катод - 2 и анод - 4, которые образуют разрядный промежуток - d, кольцевой электрод - 3 с внутренним диаметром D. Все эти элементы помещены в единую газоразрядную ячейку. Устройства, фиг.2,3, дополнительно содержат диэлектрическую пластину - 5 с отверстием, равным D. Устройство, фиг.3, дополнительно содержит еще и диэлектрическую пластину - 6 с отверстием, равным D. Высоковольтный источник питания - 1 подсоединяют к сетчатому катоду - 2 и аноду - 4. Переключатель - 7 и сопротивления R1, R2. R3 не являются элементами устройств и служат для измерений параметров разряда.The device, figure 1, contains: a mesh cathode - 2 and anode - 4, which form a discharge gap - d, an annular electrode - 3 with an inner diameter D. All these elements are placed in a single gas discharge cell. The device, Fig. 2,3, additionally contains a dielectric plate - 5 with an opening equal to D. The device, Fig. 3, additionally also contains a dielectric plate - 6 with an opening equal to D. A high-voltage power source - 1 is connected to the grid cathode - 2 and the anode - 4. Switch - 7 and resistance R1, R2. R3 are not elements of devices and are used to measure discharge parameters.

Предложенные устройства работают следующим образом. Газоразрядную ячейку заполняют рабочим газом. Путем подачи напряжения от высоковольтного источника питания - 1 на сетчатый катод - 2 и анод - 4 зажигают разряд в промежутке d. В результате по периметру поверхности сетчатого катода - 2 с внутренней поверхности кольцевого электрода - 3 формируется электронный пучок, который распространяется над поверхностью сетчатого катода - 2 сечением D, вызывая дополнительную ионизацию газа, и в сторону сетчатого катода распространяется пучок атомов или молекул, используемый в области за сетчатым катодом по назначению. Диэлектрическая пластина - 5 с отверстием, прикрывающая плоскую часть кольцевого электрода - 3, ограничивает паразитный ток на анод - 4. Наличие диэлектрической пластины - 6 с отверстием, разделяющей сетчатый катод - 2 с кольцевым электродом - 3, позволяет дополнительно увеличить поток пучка атомов или молекул.The proposed device operates as follows. The gas discharge cell is filled with working gas. By supplying voltage from a high-voltage power source - 1 to the grid cathode - 2 and the anode - 4, a discharge is ignited in the gap d. As a result, an electron beam is formed along the perimeter of the surface of the mesh cathode - 2 from the inner surface of the ring electrode - 3, which propagates over the surface of the mesh cathode - 2 with section D, causing additional gas ionization, and an atom or molecule beam propagates towards the mesh cathode, used in the region behind the mesh cathode as intended. A dielectric plate 5 with an opening covering the flat part of the ring electrode 3 limits the parasitic current to the anode 4. The presence of a dielectric plate 6 with a hole separating the mesh cathode 2 with a ring electrode 3 allows one to additionally increase the beam flux of atoms or molecules .

Использование предлагаемого изобретения, в сравнении с прототипом, позволяет получать на порядки большие потоки пучка атомов или молекул. Являясь более универсальным устройством, чем устройство прототипа, в нем дополнительно можно регулировать параметры разряда изменением элементов в катодном узле. Так, изменяя толщину кольцевого электрода δ можно регулировать интенсивность дополнительной ионизации газа и, следовательно, ток разряда и поток пучка атомов или молекул. Для повышения эффективности формирования пучка атомов или молекул можно кольцевой электрод отделить от остальной части катода диэлектрической пластиной так, чтобы вспомогательный электронный пучок не внедрялся в область катодного падения потенциала основного разряда (толщина диэлектрической пластины - 6 с отверстием, разделяющей сетчатый катод - 2 с кольцевым электродом - 3, должна быть больше lcf). В этом случае все ионы, появившиеся в своем движении к сетчатому катоду, будут участвовать в процессах перезарядки на всем протяжении области lcf катодного падения потенциала и, тем самым, возрастет поток пучка атомов или молекул. При разряде в газе, содержащем атомы и молекулы, пучок будет представлять собой смесь быстрых атомов и молекул. В предложенных устройствах обеспечивается более высокая стабильность разряда по отношению к искрообразованию, чем в прототипе. Работа устройств в квазистационарных условиях возбуждения разряда позволяет заключить о возможности его перевода в непрерывный режим, но с меньшим током разряда.Using the present invention, in comparison with the prototype, allows to obtain orders of magnitude large fluxes of a beam of atoms or molecules. Being a more universal device than the prototype device, it is additionally possible to adjust the discharge parameters by changing the elements in the cathode assembly. Thus, by changing the thickness of the ring electrode δ, it is possible to control the intensity of the additional ionization of the gas and, therefore, the discharge current and the beam flux of atoms or molecules. To increase the efficiency of formation of a beam of atoms or molecules, the ring electrode can be separated from the rest of the cathode by a dielectric plate so that the auxiliary electron beam does not penetrate into the cathode drop region of the main discharge potential (dielectric plate thickness is 6 with an opening separating the grid cathode 2 with the ring electrode - 3, must be greater than l cf ). In this case, all the ions that appeared in their motion toward the mesh cathode will participate in the processes of charge exchange throughout the region l cf of the cathodic potential drop and, thereby, the beam flux of atoms or molecules will increase. When discharged in a gas containing atoms and molecules, the beam will be a mixture of fast atoms and molecules. In the proposed devices provides a higher stability of the discharge with respect to sparking than in the prototype. The operation of the devices under quasi-stationary conditions for the excitation of the discharge allows us to conclude that it can be switched to continuous mode, but with a lower discharge current.

Claims (4)

1. Способ получения пучка атомов или молекул в тлеющем разряде, заключающийся в том, что путем подачи напряжения питания между сетчатым катодом и анодом зажигают высоковольтный разряд в газоразрядной ячейке и в сильном поле катодного падения потенциала ускоряют ионы, которые в процессах перезарядки используют для получения пучка атомов или молекул, который направляют и извлекают через сетчатый катод в область дрейфа пучка атомов или молекул, отличающийся тем, что в промежуток между сетчатым катодом и анодом осуществляют дополнительный приток ионов, причем дополнительный приток ионов между сетчатым катодом и анодом обеспечивают дополнительной ионизацией газа у поверхности сетчатого катода вспомогательным электронным пучком, электроны которого ускоряют в сильном поле высоковольтного разряда.1. A method of producing a beam of atoms or molecules in a glow discharge, which consists in the fact that by applying a supply voltage between the grid cathode and the anode, a high-voltage discharge is ignited in the gas discharge cell and in the strong field of the cathode potential drop, ions are accelerated which are used in the recharging processes to produce the beam atoms or molecules, which is directed and removed through the mesh cathode to the drift region of the beam of atoms or molecules, characterized in that in the gap between the mesh cathode and the anode, an additional ritok ions, wherein an additional inflow of ions between the cathode and the anode mesh provides additional ionization of gas at the surface of the mesh cathode auxiliary electron beam, which accelerate the electrons into the strong field of high-voltage discharge. 2. Устройство для получения пучка атомов или молекул в тлеющем разряде, содержащее сетчатый катод и анод, размещенные в газоразрядной ячейке, и высоковольтный источник питания, который подсоединен к сетчатому катоду и аноду, отличающееся тем, что сетчатый катод для вывода атомного или молекулярного пучка в область дрейфа представляет собой сетку с малыми отверстиями, исключающими проникновение в область дрейфа пучка атомов или молекул электрического поля, достаточного для формирования обратного электронного пучка, а к внутренней поверхности сетчатого катода примыкает электрически подсоединенный к нему кольцевой электрод, с внутренней стенки которого формируют вспомогательный электронный пучок для дополнительной ионизации газа.2. A device for producing a beam of atoms or molecules in a glow discharge, comprising a mesh cathode and anode placed in a gas discharge cell, and a high voltage power source that is connected to the mesh cathode and anode, characterized in that the mesh cathode for outputting an atomic or molecular beam in the drift region is a grid with small holes that exclude the penetration of a beam of atoms or molecules of an electric field into the drift region, sufficient to form an inverse electron beam, and to the inner surface An annular electrode connected electrically to it is adjacent to the grid cathode; an auxiliary electron beam is formed from the inner wall of the electrode for additional gas ionization. 3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что плоская часть кольцевого электрода со стороны анода для уменьшения тока разряда на нее прикрыта диэлектрической пластиной с отверстием, совпадающим по диаметру с внутренним диаметром кольцевого электрода.3. The device according to claim 2, characterized in that the flat part of the ring electrode from the side of the anode is covered by a dielectric plate with an opening matching the diameter of the inner diameter of the ring electrode to reduce the discharge current. 4. Устройство по п.2. или 3, отличающееся тем, что кольцевой электрод отделен от сетчатого катода диэлектрической пластиной с отверстием, совпадающим по диаметру с внутренним диаметром кольцевого электрода, причем толщина диэлектрической пластины равна или больше длины области катодного падения потенциала. 4. The device according to claim 2. or 3, characterized in that the ring electrode is separated from the mesh cathode by a dielectric plate with a hole matching the diameter of the inner diameter of the ring electrode, the thickness of the dielectric plate being equal to or greater than the length of the cathodic potential drop region.
RU2010150980/07A 2010-12-13 2010-12-13 Method for production of beam of atoms or molecules in glow discharge and device for method implementation RU2452056C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010150980/07A RU2452056C1 (en) 2010-12-13 2010-12-13 Method for production of beam of atoms or molecules in glow discharge and device for method implementation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010150980/07A RU2452056C1 (en) 2010-12-13 2010-12-13 Method for production of beam of atoms or molecules in glow discharge and device for method implementation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2452056C1 true RU2452056C1 (en) 2012-05-27

Family

ID=46231806

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010150980/07A RU2452056C1 (en) 2010-12-13 2010-12-13 Method for production of beam of atoms or molecules in glow discharge and device for method implementation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2452056C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2653567C1 (en) * 2017-03-10 2018-05-11 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" Method of creation of laser radiation and laser implementing this method

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2299489C1 (en) * 2005-10-06 2007-05-20 Институт электрофизики Уральского отделения РАН Cold-cathode ion source
WO2009051834A2 (en) * 2007-10-16 2009-04-23 Foret Plasma Labs, Llc System, method and apparatus for creating an electric glow discharge
RU2373603C1 (en) * 2008-07-23 2009-11-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московский государственный технологический университет "СТАНКИН" (ГОУ ВПО МГТУ "СТАНКИН") Source of fast neutral atoms
CN101815396A (en) * 2010-04-13 2010-08-25 林聪� Hot glow starting electronic ballast of high-strength discharge lamp
RU2400861C1 (en) * 2009-08-18 2010-09-27 Открытое Акционерное Общество "Корпорация Всмпо-Ависма" Gas-discharge electron gun
CN201620187U (en) * 2010-02-09 2010-11-03 沈阳慧宇真空技术有限公司 DC glow discharge clearing electrode

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2299489C1 (en) * 2005-10-06 2007-05-20 Институт электрофизики Уральского отделения РАН Cold-cathode ion source
WO2009051834A2 (en) * 2007-10-16 2009-04-23 Foret Plasma Labs, Llc System, method and apparatus for creating an electric glow discharge
RU2373603C1 (en) * 2008-07-23 2009-11-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московский государственный технологический университет "СТАНКИН" (ГОУ ВПО МГТУ "СТАНКИН") Source of fast neutral atoms
RU2400861C1 (en) * 2009-08-18 2010-09-27 Открытое Акционерное Общество "Корпорация Всмпо-Ависма" Gas-discharge electron gun
CN201620187U (en) * 2010-02-09 2010-11-03 沈阳慧宇真空技术有限公司 DC glow discharge clearing electrode
CN101815396A (en) * 2010-04-13 2010-08-25 林聪� Hot glow starting electronic ballast of high-strength discharge lamp

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2653567C1 (en) * 2017-03-10 2018-05-11 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" Method of creation of laser radiation and laser implementing this method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20090032393A1 (en) Mirror Magnetron Plasma Source
AR025066A2 (en) METHOD FOR IONIZING A COATING VAPOR IN A COATING DEPOSITION FOR VAPOR DEPOSITION, AND COATING DEPOSITION BY DEVAPOR DEPOSITION USING A CATHODE WITH AN ANODIC HOOD
Shao et al. Nanosecond repetitively pulsed discharge of point–plane gaps in air at atmospheric pressure
Yushkov et al. Plasma mass-charge composition of a vacuum arc with deuterium saturated zirconium cathode
RU2452056C1 (en) Method for production of beam of atoms or molecules in glow discharge and device for method implementation
US8664863B2 (en) Device and method of supplying power to an electron source, and ion-bombardment-induced secondary-emission electron source
Queller et al. High-current carbon-epoxy capillary cathode
RU2341846C1 (en) Method of obtaining electron beam and device to this end (versons)
RU2299489C1 (en) Cold-cathode ion source
RU2450398C1 (en) Method of exciting gas-discharge lasers and apparatus for realising said method
Yu et al. Transverse electron guns for plasma excitation
Krasik et al. High-current electron sources based on gaseous discharges
Gushenets et al. Nanosecond high current and high repetition rate electron source
Kostyrya et al. Formation of a volume discharge in air at atmospheric pressure upon application of nanosecond high-voltage pulses
RU98637U1 (en) LASER
RU2240627C1 (en) Cold-cathode ion source
Lie et al. Time-and-space resolved measurements of the emission uniformity of carbon fibre cathode in high-current pulsed discharge
Krokhmal et al. Electron beam generation in a diode with a gaseous plasma electron source II: Plasma source based on a hollow anode ignited by a hollow-cathode source
Krokhmal et al. Low-pressure, high-current hollow cathode with a ferroelectric plasma source
RU2383079C1 (en) Electron beam generation method and device for realising said method (versions)
Singleton et al. Transient plasma fuel–air ignition
CN210074425U (en) Low-pressure pulse gas switch
Apollonov et al. Runaway electron beams for pumping UV-range gas lasers
RU116687U1 (en) DEVICE FOR CREATING A PLASMA FLOW
Gleizer et al. Electron beam generation in a diode having a ferroelectric plasma cathode controlled by optic fibers

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20121214