SU502422A1

SU502422A1 - Циклотронный источник многозар дных ионов

Info

Publication number: SU502422A1
Application number: SU2029746A
Authority: SU
Inventors: Юрий Петрович Третьяков; Галина Михайловна Соловьева
Original assignee: Объединенный Институт Ядерных Исследований
Priority date: 1974-06-04
Filing date: 1974-06-04
Publication date: 1976-02-05

Description

(54) ЦИКЛОТРОННЫЙ ИСТОЧНИК МНОГОЗАРЯДНЫХ ИОНОВ

1

Изобретение относитс к ускорительной технике , а именно к ионным источникам дл циклотронов , ускор ющих многозар диые ионы.

Известен дуговой источник многозар дных ионов дл циклотрона, в котором используетс катодное распыление рабочего вещества. Источники ионов с подогреваемым катодом и осцилл цией электронов вл ютс в насто щее врем самыми эффективными из используемых на ускорител х.

Одним из недостатков конструкции известных источников многозар дных ионов с катодным распылением рабочего вещества вл етс неподвижное закрепление держател распыл емого электрода. Наибольщий выход ионов достигаетс в случае, когда передн распыл ема грань электрода касаетс первичного пучка электронов с катода. При сборке источника электрод устанавливают в оптимальное положение, но через некоторое врем из-за расхода рабочего вещества и разрущени катода распыл ема грань электрода и первичный пучок отодвигаютс друг от друга.

Другой недостаток состоит в том, что лишь небольща часть распыленного рабочего вещества (5-15% - в зависимости от размеров эмиссионной щели) выходит из разр дной камеры ИОННОГО источника с катодным распылителем рабочего вещества, остальна часть вещества остаетс в разр дной камере. Эта

часть распыленного вещества может быть собрана путем соответствующей химической обработки разр дной камеры источника после работы и восстановлена в виде, пригодном дл повторного применени .

В р де экспериментов в качестве рабочего вещества используют дорогосто щие разделенные изотопы, количество которых ограничено . При ускорении различных элементов требуетс использование в источнике соответствующих конструкционных материалов. Например , невозможно отделить обогащенные изотопы меди от медной разр дной камеры. Иметь несколько источников, работающих на одном веществе, как правило, не представл етс возможным, так как, во-первых, ионный источник вл етс достаточно сложным и дорогосто щим прибором, а во-вторых, при работе с разделенными изотопами было бы затруднительно проводить сбор малых количеств вещества с деталей нескольких приборов .

Пелью изобретени вл етс повышение эффективности использовани рабочего вещества и увеличение времени работы источника .

Поставленна цель достигаетс тем, что распыл емый электрод закреплен на держателе , который установлен на каретке, приводимой в движение дистанционно механизмом.

например клиновым, по мере расхода рабочего вещества. Установка в оптимальное положение производитс по интенсивности пучка ускоренных ионов. Сбор израсходованного рабочего вещества обеспечиваетс объемными сборниками, располагаемыми вблизи электрода .

На чертеже показан предложенный ионный источник. Источник ионов содержит нить накала 1, катод 2, разр дную камеру 3, держатель 4 антикатода, распыл емый электрод 5, держатель 6 распыл емого электрода, съемную кассету 7, вкладыш 8 с эмиссионной щелью, подвижную каретку 9, изол торы 10.

Источник работает в продольном магнитном поле циклотрона. Электроны, эмиттированные накаленной нитью 1, ускор ютс и бомбардируют катод 2, нагрева его (источники питани не показаны). Разогретый катод эмиттирует электроны, которые ускор ютс и движутс вдоль разр дной камеры 3, котора вл етс анодом. В разр дную камеру подаетс газ, ионизируемый электронным потоком, в результате чего возникает дуговой разр д. Антикатод, укрепленный на держателе 4, имеет тот же потенциал, что и катод, поэтому электроны осциллируют вдоль разр дной камеры .

В области эмиссионной щели в разр дную камеру введен дополнительный электрод 5, содержащий рабочее вещество и закрепленный на изолированном охлаждаемом держателе 6. В источнике держатель распыл емого электрода может плавно перемещатьс в разр д и обратно в ходе работы, т. е. под напр жением. Регулируемый отрицательный потенциал подаетс на держатель через гибкие трубки охлаждени . Держатель закреплен с помощью изол торов 10 на каретке 9, перемещаемой специальным механизмом (например, клиновым ). Управление перемещением и контроль осуществл ютс дистанционно с пульта циклотрона .

Дл сбора распыл емого рабочего вещества в источнике устанавливаютс охлаждаемые съемна кассета 7 и вкладыш 8 с эмиссионной щелью в передней стенке. Материал вкладыща и кассеты выбираетс в соответствии с требовани ми, обусловленными методикой выделени конкретного рабочего вещества . После работы источника эти детали снимаютс и отправл ютс на переработку.

Claims

1. Циклотронный источник многозар дных

ионов, содержащий разр дную камеру, катод, антикатод и изолированный распыл емый электрод, закрепленный на держателе, отличающийс тем, что, с целью повыщени эффективности использовани рабочего вещества и увеличени времени работы источника , держатель закреплен на каретке, приводимой в движение дистанционно, например, клиновым механизмом по мере расхода рабочего вещества.

2. Источник многозар дных ионов по п. 1, отличающийс тем, что, с целью облегчени сбора израсходованного рабочего вещества , в разр дной камере источника, в районе расположени распыл емого электрода,

установлены охлаждаемые съемные сборники распыл емого вещества.

10