SU459169A1

SU459169A1 - Perezar bottom target

Info

Publication number: SU459169A1
Application number: SU1743883A
Authority: SU
Inventors: В.Л. Комаров; Гл. Саксаганский
Original assignee: Предприятие П/Я А-7904
Priority date: 1972-02-01
Filing date: 1972-02-01
Publication date: 1977-06-25

Description

1(54) ПЕРЕЗАРЯДНАЯ МИШЕНЬ1 (54) RETARDING TARGET

ИзОбретение относитс к устройствам дл перезар дки ионов ;в ускорител х зар женных частиц, источ йкав ионов и быстрых нейтральных атомов.The invention relates to devices for recharging ions, in accelerators of charged particles, sources of ions and fast neutral atoms.

Известны пе,резар д1ные мишенн, в которых инверси знака зар да ионов осуществл етс при взаимодействии ионного пучка со стру ми вещества - водорода, паров воды, цези и других. В тандемных ускорител х переза р дка отрицательных ионов (происходит при их пролете через канал, в который напускаетс газ. Дл откачки этого Газа используетс насос, расположенный под высоким потенциалом непосредственно в высоковольтном кондукторе либо соединенный с последним трубкой из диэлектрика. Перезар дка более мощных пучков происходит при их взаимодействии со сверхзвуковыми стру ми газов или металлических ларов, формируемых с помощью специальных устройств.Known are the ne, resilient targets, in which the inversion of the sign of ion charge is effected by the interaction of an ion beam with jets of matter — hydrogen, water vapor, cesium, and others. In tandem accelerators, the transfer of negative ions occurs when they pass through a channel into which gas is injected. To pump this gas, a pump is used which is located at a high potential directly in the high-voltage conductor or connected to the last tube of a dielectric. occurs when they interact with supersonic jets of gases or metal lars, formed with the help of special devices.

По мере увеличени мощности пучков перезар женных ионов станов тс существенными недостатки .И31вестных перезар дных мищеней , к числу которых относ тс необходимость удалени газа из области мишени, наход щейс под высоким Потенциалом, что требует сложной электрически изолированной системы откачки; значительные потери интенсивности ионного пучка гори его переза|р дке на сверхзвуковых стру х паров металлов; необходимость отвода из области мишени электрической мощности, носител ми которой вл ютс рассеиваема на мищени ч.асть первичного ионного пучка и возникающие при перезар дке электроны и другие зар женные компоненты вторичной плазмы. Цель изобретени - повышение эффективиости перезар дки.As the power of the recharged ions increases, there are significant drawbacks. And 31 known recharging targets, including the need to remove gas from the target area, which has a high Potential, which requires a complex electrically isolated pumping system; considerable losses in the intensity of the ion beam during its re-injection to supersonic jets of metal vapors; the need to remove from the target area of electrical power, the carriers of which are the part of the primary ion beam scattered by the target and the electrons and other charged components of the secondary plasma arising from the recharging. The purpose of the invention is to increase the efficiency of recharging.

Это достигаетс установкой в кор;пусе мищени, одна из стенок которой выполнена охлаждаемой, устройств дл формиравани под углом к ионному пучку как минимум двух струй, вещества которых подобраны так, чтобы осуществл лось физико-химическоеThis is achieved by installing a core in the core, one of the walls of which is made cooled, devices for forming at least two jets at an angle to the ion beam, the substances of which are selected so that the physicochemical

св зывание -более легких компонент (водород, дейтерий) конденсируемой на охлаждаемой стенке т желой компонентой, например титаном . Дл утилизации электрической энергии рассе нных в зоне перезар дки частицthe binding of the lighter component (hydrogen, deuterium) of a heavy component condensed on the wall to be cooled, for example titanium. For utilization of the electric energy of particles scattered in the reloading zone

мищень сна|бжена источником напр жени , положительный лолюс которого подключен к устройству, дл формировани струи более т желого вещества, а отрицательный - к корпусу мишени.The target is a voltage source, the positive pole of which is connected to the device, to form a jet of a heavier substance, and a negative pole to the target body.

На чертеже схематически показан один из возможных вариантов предлагаемой мищени.The drawing schematically shows one of the possible variants of the proposed target.

В высоковольтном кондукторе / закреплен корпус 2 мищеии, одна из стенак которого охлаждаетс с помощью змеевика 3.In the high-voltage conductor / case, a corps 2 is fixed, one of the walls of which is cooled with the help of a coil 3.

В корпусе установлены устройства 4, формирующие потоки 5 газа, например водорода, ориентированные так, чтобы струи газа падали НЗ охлаждаемую стенку корпуса. Кроме того, IB KOipnyce установлен испаритель 6 металла , акти3.но поглощающего газ, например титана, с насадкой 7, формирующей сверхзвуковую струю 8 металлического пара, также падающую на охлаждаемую стенку кориуса . Испаритель 6 электрически соединен с положительным электродом источника 9 посто нного напр жени , отрицательньщ электрод которого электрически соединен -с. корпусом 2. По оси корпуса слева направо проходит пучок 10 оприцатель-ных ионов. После обдирки в потоках 5 эти ионы формируют пучок 11 положительных ионов. Высоковольтный кондуктор соединен с уско рительНЫ1МИ трубками 12. Внутри корпуса установлены магниты 13.Installed in the housing are devices 4 forming gas flows 5, for example hydrogen, oriented so that gas jets fall off the NC cooled wall of the housing. In addition, IB KOipnyce has a metal evaporator 6, which is active. It absorbs gas, such as titanium, with a nozzle 7, forming a supersonic jet 8 of metal vapor, also falling on a cooled wall of the corius. The evaporator 6 is electrically connected to the positive electrode of the constant voltage source 9, the negative electrode of which is electrically connected —c. case 2. A beam of 10 negative ions passes along the case axis from left to right. After stripping in streams 5, these ions form a beam of 11 positive ions. A high-voltage conductor is connected to accelerator tubes 12. Magnets 13 are installed inside the case.

В предлагаемой мищени осущест1вл ютс следующие процессы.In the proposed design, the following processes are carried out.

При включении ускорител с помощью устройств 4 создаютс сформированные потоки 5 газа, направлелные почти перпендикул рно к пучку 10 отрицательных ионов, вследствие чего происходит их перезар дка и превращение -в пучок 11 положительных ионов. Возникающие при этом свободные электроны, фокусируемые магнитами 13, получают дополнительную энергию от источника 9 и бомбардируют предварительно подогретый ИОпаритель 6 металла, .вызыва ег разогрев, что приводит к резкому возрастанию скорости испарени металла и формированию сверхзвуковой струи, котора увеличивает веро тность перезар дК|Н отрицательных «онов. Пары металла конденсируютс на охлаждаемой стенке корпуса, образу посто нно возобновл емую металлическую пленку, котора активно сорбирует падающий на нееWhen the accelerator is turned on using devices 4, gas streams 5 are created that are directed almost perpendicular to the beam of 10 negative ions, as a result of which they are recharged and converted into a beam of 11 positive ions. The resulting free electrons, focused by the magnets 13, receive additional energy from source 9 and bombard the preheated metal ionizer 6, causing it to heat up, which leads to a sharp increase in the rate of evaporation of the metal and the formation of a supersonic jet | negative ones. Metal vapors condense on the cooled wall of the housing, forming a continuously renewable metal film that actively absorbs the metal falling onto it.

газ. В частности, при использова ии в испарителе титана и охлаждении стенки до темпер .атуры жидкого азота сор1бци водорода на титановой пленке происходит со скоростьюgas. In particular, when using a titanium evaporator and cooling the wall to the temperature of a liquid nitrogen structure, hydrogen is absorbed on a titanium film at a rate of

(1-2) X 10 л сек/м, что о беопечивает эффективное удаление газа и нормальную работу мищени в делом.(1-2) X 10 l sec / m, which ensures efficient gas removal and normal operation of the target.

Таким образом, в предлагаемой мищени обеспечиваетс наиболее выгодный режимThus, in the proposed target, the most favorable mode is provided.

работы, т. е. перезар дка осуществл етс на газе и частично на паре и характеризуетс малым углом рассе ни ионов при одновременном эффективном поглощении этого газа с помощью струи паров металла, иопар емото за счет энергии зар женных компонент вторичной плаЗ(МЫ. Мищень имеет значительно меньщие размеры по сравнению с каналом и резко очерченную область перезар дки.work, i.e., recharging is carried out on a gas and partly on a vapor and is characterized by a small ion scattering angle with simultaneous effective absorption of this gas using a jet of metal vapor, and its vapor potential due to the energy of the charged components of the secondary plaza (MO. significantly smaller dimensions than the channel and a sharply defined recharging area.

Claims

Invention Formula

Perezar bottom of the target, made in the form of a housing with a channel for passing an ion beam and means for forming a jet

working substance. and, in order to improve the efficiency of recharging, one of the walls of the body is cooled, for example, using liquid nitrogen, devices are installed opposite the wall to be cooled at an angle to the ion beam. two jets, the substances of which are selected so that: physicochemical bonding of the lighter component, for example hydrogen, condensed on the cooled wall by a heavy component, for example titanium, is carried out; A voltage whose positive pole is connected to a device for forming a jet of a heavier substance, and a negative pole to a target body.

J2

13