RU77718U1

RU77718U1 - IONIZER

Info

Publication number: RU77718U1
Application number: RU2008126187/22U
Authority: RU
Inventors: Валерий Григорьевич Плуготыренко
Original assignee: Валерий Григорьевич Плуготыренко
Priority date: 2008-06-30
Filing date: 2008-06-30
Publication date: 2008-10-27

Abstract

Полезная модель относится к области ускорительной техники, в частности к способам получения атомарных пучков. Полезная модель относится к ионизаторам. Существенным признаком является снижение энергозатрат и увеличение степени ионизации изотопов водорода поступающих в ускоритель. На фиг.1 схематично изображена установка ионизатора изотопов водорода, на фиг.2 то же самое в разрезе по А-А. Ионизатор преобразующий молекулы изотопов водорода в положительно заряженные ионы, содержащий канал 1, для подвода изотопов водорода к окнам 2, выполненных в катоде 3. Катод закреплен в корпусе 4, изготовленного из диэлектрика, внутри которого находится камера ионизации 5. Между корпусом камеры столкновения пучков ионов коллайдера 6 и ионизатором стоит мембрана 7, изготовленная из монокристалла работающего в режиме каналирования или мембрана с очень малыми отверстиями. Работает ионизатор следующим образом. Изотопы водорода поступают по каналу 1, через окна 2, выполненные в катоде 3, в расположенную в корпусе 4, камеру 5, где происходит ионизация молекулярного изотопа в атомарный при помощи излучения идущего от ядерного синтеза в камере коллайдера 6. При этом происходит не полная ионизация. Положительно заряженные ионы отталкиваются от катода и пролетают в камеру коллайдера 6, сквозь мембрану 7. Мембрана выполнена из монокристалла работающего в режиме каналирования или из мембраны с мельчайшими отверстиями пропускающими только положительные атомы изотопов водорода и не пропускающими молекулы. Это обеспечивает высокую степень ионизации пучка ионов. Основным преимуществом предложенного ионизатора является снижение расхода э�The utility model relates to the field of accelerator technology, in particular, to methods for producing atomic beams. The utility model relates to ionizers. An essential feature is a decrease in energy consumption and an increase in the degree of ionization of hydrogen isotopes entering the accelerator. Figure 1 schematically shows the installation of an ionizer of hydrogen isotopes, figure 2 is the same in section AA. Ionizer converting hydrogen isotope molecules into positively charged ions, containing channel 1, for supplying hydrogen isotopes to windows 2 made in cathode 3. The cathode is fixed in a housing 4 made of dielectric, inside which there is an ionization chamber 5. Between the body of the collision chamber of ion beams collider 6 and the ionizer is a membrane 7 made of a single crystal operating in channeling mode or a membrane with very small holes. The ionizer works as follows. Hydrogen isotopes enter through channel 1, through windows 2 made in cathode 3, into chamber 5 located in housing 4, where ionization of a molecular isotope into an atomic one occurs with the help of radiation coming from nuclear fusion in the collider chamber 6. In this case, incomplete ionization occurs ... Positively charged ions are repelled from the cathode and fly into the collider chamber 6, through the membrane 7. The membrane is made of a single crystal operating in channeling mode or of a membrane with tiny holes that allow only positive atoms of hydrogen isotopes to pass through and do not allow molecules to pass through. This ensures a high degree of ionization of the ion beam. The main advantage of the proposed ionizer is the reduction in the consumption of electric power.

Description

Полезная модель относится к области ускорительной техники, в частности к способам получения атомарных пучков.The utility model relates to the field of accelerator technology, in particular to methods for producing atomic beams.

Полезная модель относится к ионизаторам.A utility model relates to ionizers.

Известны ионизаторы [1], где под действием СВЧ облучения и электронного пучка из молекул водорода получают атомарный водород.Ionizers are known [1], where under the influence of microwave radiation and an electron beam, atomic hydrogen is obtained from hydrogen molecules.

Недостатком аналога является высокий расход энергии затраченной на ионизацию и недостаточная степень ионизации.The disadvantage of the analogue is the high energy consumption spent on ionization and an insufficient degree of ionization.

Известны технические решения [2], когда ионизация производится за счет электроразряда в камере, куда через отверстие в катоде подается молекулярный водород, а атомарный водород, сжатый магнитным полем выходит через эмиссионное отверстие. Это техническое решение является наиболее близким по своей технической сущности к достигаемому результату предложенному заявителем и поэтому принято за прототип.Technical solutions are known [2], when ionization is performed by electric discharge in a chamber, where molecular hydrogen is supplied through an opening in the cathode, and atomic hydrogen compressed by a magnetic field exits through an emission hole. This technical solution is the closest in its technical essence to the achieved result proposed by the applicant and therefore is taken as a prototype.

Однако прототипу присущи следующие недостатки, также высокий расход энергии затраченной на ионизацию и недостаточная степень ионизации.However, the prototype has the following disadvantages, as well as a high energy consumption spent on ionization and an insufficient degree of ionization.

Указанные недостатки снижают эффективность ускорителей работающих на встречных пучках.These shortcomings reduce the efficiency of oncoming beam accelerators.

Существенным признаком является снижение энергозатрат и увеличение степени ионизации изотопов водорода поступающих в ускоритель.An essential sign is a decrease in energy consumption and an increase in the degree of ionization of hydrogen isotopes entering the accelerator.

Задачей полезной модели является использование ионизирующего излучения возникающего при ядерном синтезе, к примеру на кольцевом коллайдере [3], для ионизации изотопов водорода используемого для ядерного синтеза.The objective of the utility model is the use of ionizing radiation arising from nuclear fusion, for example at the ring collider [3], for ionizing hydrogen isotopes used for nuclear fusion.

Решение указанной задачи достигается следующим отличительным признаком, ионизатор установлен на камере столкновения частиц кольцевого коллайдера, что обеспечивает ионизацию изотопов водорода, ионизирующим излучением ядерного синтеза, а между ионизатором и коллайдером установлена мембрана работающая в режиме каналирования [4], или мембрана с очень малыми отверстиями, через которые могут пройти только ионы изотопов водорода, но не могут пройти The solution to this problem is achieved by the following distinguishing feature, the ionizer is mounted on a collision chamber of particles of the annular collider, which provides ionization of hydrogen isotopes, ionizing radiation of nuclear fusion, and a membrane operating in the channeling mode [4] or a membrane with very small holes is installed between the ionizer and the collider through which only hydrogen isotope ions can pass, but cannot pass

молекулы, что обеспечивает высокую степень ионизации ионного пучка.molecules, which provides a high degree of ionization of the ion beam.

На фиг.1 схематично изображена установка ионизатора изотопов водорода, на фиг.2 то же самое в разрезе по А-А.Figure 1 schematically shows the installation of an ionizer of hydrogen isotopes, figure 2 is the same in section along aa.

Ионизатор преобразующий молекулы изотопов водорода в положительно заряженные ионы, содержащий канал 1, для подвода изотопов водорода к окнам 2, выполненных в катоде 3. Катод закреплен в корпусе 4, изготовленного из диэлектрика, внутри которого находится камера ионизации 5. Между корпусом камеры столкновения пучков ионов коллайдера 6 и ионизатором стоит мембрана 7, изготовленная из монокристалла работающего в режиме каналирования или мембрана с очень малыми отверстиями.An ionizer converts hydrogen isotope molecules into positively charged ions containing channel 1 for supplying hydrogen isotopes to windows 2 made in cathode 3. The cathode is mounted in a housing 4 made of a dielectric, inside of which there is an ionization chamber 5. Between the housing of the collision chamber of ion beams the collider 6 and the ionizer is a membrane 7 made of a single crystal operating in the channeling mode or a membrane with very small holes.

Работает ионизатор следующим образом.The ionizer works as follows.

Изотопы водорода поступают по каналу 1, через окна 2, выполненные в катоде 3, в расположенную в корпусе 4, камеру 5, где происходит ионизация молекулярного изотопа в атомарный при помощи излучения идущего от ядерного синтеза в камере коллайдера 6. При этом происходит не полная ионизация. Положительно заряженные ионы отталкиваются от катода и пролетают в камеру коллайдера 6, сквозь мембрану 7. Мембрана выполнена из монокристалла работающего в режиме каналирования или из мембраны с мельчайшими отверстиями пропускающими только положительные атомы изотопов водорода и не пропускающими молекулы. Это обеспечивает высокую степень ионизации пучка ионов.Hydrogen isotopes enter through channel 1, through windows 2, made in the cathode 3, into chamber 5 located in the housing 4, where the molecular isotope is ionized to atomic isotope using radiation coming from nuclear fusion in the collider chamber 6. In this case, incomplete ionization occurs . Positive charged ions repel from the cathode and fly into the chamber of the collider 6, through the membrane 7. The membrane is made of a single crystal operating in the channeling mode or from a membrane with tiny holes letting through only positive atoms of hydrogen isotopes and not letting through molecules. This provides a high degree of ionization of the ion beam.

Основным преимуществом предложенного ионизатора является снижение расхода энергии идущей на ионизацию и повышение степени ионизации.The main advantage of the proposed ionizer is to reduce the energy spent on ionization and increase the degree of ionization.

Источники информации принятые во внимание при составлении заявки.Sources of information taken into account when preparing the application.

1. Патент № SU 1688468 A1 H05H 3/00.1. Patent No. SU 1688468 A1 H05H 3/00.

2. Патент № RU 2088056 C1 H05H 3/02.2. Patent No. RU 2088056 C1 H05H 3/02.

3. Полезная модель №46121 - G21B 1/023. Utility Model No. 46121 - G21B 1/02

4. "Ядерная физика" Ю.М.Широков, Н.П.Юдин Москва "Наука" 1980 г.4. "Nuclear physics" Yu.M. Shirokov, NP Yudin Moscow "Science" 1980

Claims

An ionizer that converts hydrogen isotope molecules into positively charged ions, containing a channel for supplying hydrogen isotopes to the windows made in a cathode mounted in a housing made of a dielectric, an ionization chamber separated by a membrane from the collision chamber of particles, characterized in that the ionizer is installed around collider particle collision chamber, where nuclear fusion takes place, which provides partial isotope ionization by ionizing radiation, and between the ionizer and particle collision chamber the collider has a membrane operating in the channeling mode, or a membrane with very small holes through which only hydrogen isotope ions can pass, but isotope molecules cannot pass, which reduces the energy cost of ionization and provides a high degree of ionization of the ion beam.