SU1394271A1 - Источник ионов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к ускорительной технике. Цель - повышение стабильности тока выхода ионов из источника за счет стабилизации давлени  газа в разр дной камере. Это достигаетс  созданием в разр дной камере источника регулируемого, посто нного и высокостабильного уровн  газового давлени  вне зависимости от сорта примен емого газа за счет регулировки как напуска, так и расхода газа при помощи импульсных электромагнитных клапанов, установленных на входе и выходе разр дной камеры, При этом режим работы этих клапанов задаетс  двум  системами управлени , св занными с датчиком давлени , расположенным в разр дной камере. Кроме того, система управлени  расходом-газа синхронизирована с модул тором дуги. 1 ил. с (Л

Description

11

Изобретение относитс  к истопникам ионов, примен емых на ускорите7 л х.

Цель изобретени  - повьппение стабильности тока выхода ионов за счет стабилизации давле1ш  газа в разр дной камере,

На чертеже изображен предлагаемый ионный источник, общий вид.

Источник ионов состоит из разр дной камеры 1 с эмиссионным отверстием 2, электромагнитного клапана 3 напуска газа, св занного с системой 4 управлени  напуска газа, электромагнитного клапана 5, перекрывающего отверстие эмиссии, св занного с системой 6 управлени  расходом газа,

7 давлени  и вакуумного объ

датчик  ема 8.

Источ шк ионов работает следующим образом.

Под действием электромагнитных cim, создаваемых магнитной катушкой клапана 3, его поршень смещени  отг крывает на врем  протекашт  токД по катушке газовую магистраль,.а затем пружиной возвращаетс  в исходное состо ние . Импульсы токи в катушке фор

Система 6 управлени  расходом газа под действием сигнала с датчика 7 давлени  измен ет длительность и частоту следовани  электрических импульсов, управл ющих работой электромагнитного клапана 5 таким образом, чтобы скомпенсировать возникающие отклонени  давлени  в камере источника ,

При заданных режимах работы системы 4 управлени  напуском газа и системы 6 управлени  расходом газа клапан 3 открьтаетс  с определенной частотой на определенное врем , обеспечива  напуск газа в разр дную камеру 1 источника строго нормированными порци ми, а клапан 5 при этом открываетс  на соответствующее врем  с соответствующей частотой, определ   расход газа через отверстие 2 эмис сии в объем ускорител ,

Если давление в камере 1 источника увеличиваетс , то с датчика 7 давлени  электрический сигнал, пропорциональный этому изменению, поступает на входы систем 4 и 6 управлени  одновременно. Система 4 управлени  напуском газа немедленно умень

мируютс  системой 4 управлени  напус-дд шает длительность и частоту следова35

ком газа, св занной с датчиком 7 давлени , наход щимс  в разр дной камере 1, Изменением электрического режима . этой системы устанавливают и измен ют уровень рабочего давлений в камере 1 источника. Под действием сигналов с датчика 7 давлени  система 4 управлени  напуском газа автоматически измен ет длительность и частоту следовани  электрических имЛульсов, управ- .Q л юищх работой клапана 3 напуска газа таким образом, чтобы скомпенсировать отклонени  давлени  в разр дной камере от установленного значени .

Электромагнитный клапан 5, регулирующий расход газа из камеры 1 ионного источника, установлен вблизи отверсти  2 эмиссии, В исходном состо нии шток клапана 5 перекрывает отверстие 2 эмиссии, открыва  его только под действием сигналов, поступающих с системы 6 управлени  расходом газа, котора  имеет два входа. Один вход св зан с датчиком 7 давлени . Другой вход соединен с модул тором дуги, синхронизу  момент открывани  отверсти  эмиссии с импульсом разр да дуги вне зависимости от сигналов с датчика 7 давлени .

45

50

55

ни  своих выходньк импульсов, в результате клапан 3 напуска газа открываетс  реже и на более короткое врем  тем самым уменьша  подачу газа в камеру 1. Одновременно система 6 управлени  расходом газа увеличивает длительность и частоту следовани  импульсов на своем выходе, В результате электромагнитный клапан 5 открывает отверстие 2 эмиссии чаще и на более длительное врем , что обеспечивает более быструю утечку газа из разр дной камеры 1 в вакуумный объем 8 ускорител .

Таким образом, одновременное уменьшение напуска газа в камеру 1 и увеличение расхода газа через от- ведстие 2 эмиссии быстро компенсируют возникшее увеличение давлени  в разр дной камере, и вс  система вновь устанавливаетс  в относительное равновесие ,

Если давление в камере 1 источника уменьшаетс , то с помощью систем 4 и 6 управлени  напуск газа в камеру возрастает, а расход газа уменьшаетс , в результате давление в раз5

.Q

5

0

5

ни  своих выходньк импульсов, в результате клапан 3 напуска газа открываетс  реже и на более короткое врем  тем самым уменьша  подачу газа в камеру 1. Одновременно система 6 управлени  расходом газа увеличивает длительность и частоту следовани  импульсов на своем выходе, В результате электромагнитный клапан 5 открывает отверстие 2 эмиссии чаще и на более длительное врем , что обеспечивает более быструю утечку газа из разр дной камеры 1 в вакуумный объем 8 ускорител .

Таким образом, одновременное уменьшение напуска газа в камеру 1 и увеличение расхода газа через от- ведстие 2 эмиссии быстро компенсируют возникшее увеличение давлени  в разр дной камере, и вс  система вновь устанавливаетс  в относительное равновесие ,

Если давление в камере 1 источника уменьшаетс , то с помощью систем 4 и 6 управлени  напуск газа в камеру возрастает, а расход газа уменьшаетс , в результате давление в раз3139427

р дной камере 1 повьппаетс  до заданного уровн .

Регулировка как напуска, так и расхода газа в камере ионного источника с. помощью электромагнитных клапанов и соответствующих систем управлени , св занных с датчиком давлени  в разр дной камере, позвол ет с помощью несложного дистанционного управлени , вне зависимости от сорта примен емого газа, оперативно изме- н ть уровень рабочего давлени  в разр дной камере. При этом обеспечиваетс  стабильность зтого давлени  с точностью, превышающей 0,1% от заданного уровн , вне зависимости от рода причин, вьгзывакнцих колебани  газового давлени , что приводит к повышению стабильности тока выхода и ионов из источника.

Газ

1

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Источник ионов, содержащир разр дную камеру с эмиссионным отверстием, систему напуска газа, модул тор дуги и подвижную заслонку, перекрывающую эмиссионное отверстие и синхронизо- ванггую с модул тором дуги, о т л и- чающийс  тем, что, с целью .

   повышени  стабильности тока выхода ионов из источника за счет стабили- давлени  газа в разр дной камере , в источник дополнительно введены датчик давлени  и системы управлени 

   напуском и расходом газа, причем система напуска газа и подвихсна  заслонка выполнены в виде импульсных электромагнитных клапанов, св занных с соответствующими системами управлени , входы которых соединены с датчиком давлени , расположенным в разр дной камере.