SU708943A1

SU708943A1 - Сильноточный ускоритель ионов

Info

Publication number: SU708943A1
Application number: SU782611319A
Authority: SU
Inventors: Г.И. Долгачев
Original assignee: Предприятие П/Я А-1758
Priority date: 1978-05-03
Filing date: 1978-05-03
Publication date: 1982-11-07

Description

(54) СИЛЬНОТОЧНЫЙ УСКОРИТЕЛЬ ИОНОВ

1Изобретение относитс к ускоритепьной технике, может быть применено дл получени сильноточных (дес тки кА) ионных пучков с энергией до нескольких МэВ и длительностью до нескольких

МКС.

Известны сильноточные ускорители ионов, содержапше источник питани , анод и катод со в ывной эмиссией Cl 3 , в которых под деЙсгБием электронной бомбардировки на аноде о азуетс плазма, с поверхности которой ионы ускор ютс к катоду.

Недостатки таких ускорителей - мала длительность пучка, ограниченна временем закоротки диода плазмой, и большие потери энергии, вызванные протеканием в диоде больших электронных токов .

Известен ускоритель С 2 , содержащий импутЕьсный источник питани , соединенный с диодом, анод которого покрыт материалом, содержащим элемент, ионы которого предполагаетс ускор ть.

Недостатки данного ускорител мала длитепьнсють ионного тока (изза закоротки диода плазмой) и потер энергии на электронный пучок. Кроме того, дл такого ускорител требуетс высоковольтный импульсный источник питани с низким внутренним сопротивлением , что представл ет сложную техническую задачу .

Цель изобретени - увеличение длительности ионного тока, уменьшение электронного тока, шунтирующего ионный и усиление энергии, передаваемой от источника ионному пучку.

Цель достигаетс тем, что последовательно с диодом включена катушка дл создани магнитного пол , соосна аноду и катоду. Катушка составлена из двух частей, включенных навстречу друг другу.

На фиг. 1 и 2 представлены два варианта схемы ускзфител .

Claims

Ускоритель включает в себ последо (Вательно соединенные импульсный источник 1 питани , катушку 2 магнитного пол , диод, состо щий из соосных анода 3 и катода 4, разделенных зазором. Анод имеет разрезы (вдоль оси}, благодар чему создаваемое катушкой магнит ное поле проникает в ускор ющий зазор. Материал анод а. с одержит элемент, ионы которого предполагаетс ускор ть. Поверхности катода и анода параллельны силовым лини м 5 магнитного пол , создаваемого катушкой в ускор кицем зазоре диода. При подаче импульса напр жени на диод с катода начинаетс взрьюна эмисси электронов, которые бомбардируют анод и образуют на нем плазму. С поверхности этой плазмы в сторону катода ускор ютс ионы 6. С ростом то ка в его зазоре растет псшеречное магнитное поле (создаваемое катушкой 2), которое снижает электронный ток диода. Катушка магнитного пол должна иметь достаточное количество витков, чтобы при протекании по ней ионного тока, определ емого первеансом диода и величиной напр жени , величина создаваемого ею магнитного пол была больше критической , при которой электроны не поп дают на анод. Со1фашение зазора в результате движени приэ ектронных плаз приводит к росту ионного тока и поперечного пол в зазоре. С ростом магнит ного пол замедл етс движение плазм и уменьшаетс рассто ние, на которое способны отойти от катода электроны, В результате нарастает длительность ионного тока и полностью подавл етс электронный ток. Дл уменьшени индуктивности катуш ки и падающего на ней напр жени , катушку вьшолн ют так, чтобы магнитное поле создавалось в минимальном объеме т.е. только в ускор юшем зазоре. Дл этого, например, (см.фиг. 2), катушку можно paaftiTb на две части 2 и 7, включенные навстречу друг другу, так, чтобы создаваемые ими магнитные пол складывались в ускор ющем зазоре диода и вычитались в остальном пространстве . Можно еще больше снизить индуктивность катушки, примен магнитные пол постороннего источника при критической величине этого пол , т.е. при такой максимальной величине, когда электроны с катода еше попадают на анод. Схема ускорител позвол ет также получать параллельные пучки ионов, если катод и анод расположить у торца катушки так, чтобы их поверхности были перпендикул рны ее оси Предлагаема схема ускорител позвол ет увеличить длительность иоНного тока, запереть электронный ток в диоде и устранить св занные с ним потери энергии. Кроме того, в схеме возможно применение источника питани практически с любьп внутренним сопротивлением. Формула изобретени 1.Сильноточный ускоритель ионов, содержащий импутгьсный источник питани , соединенный с диодом, анод которого покрыт материалом, содержащим элемент , ионы которого предполагаетс ускор ть , отличающийс тем, что, с целью увеличени длительности ионного тока и уменьшени электронного тока, шунтирующего ионный, последовательно с диодом включена катушка дл создани магнитного пол , соосна катоду и аноду. 2.Ускоритель по п. 1, о т л и ч а ю ш и и с тем, что, с целью усилени энергии, передаваемой от источника ионному пучку, катушка составлена из двух частей, включенных навстречу друг другу. Источники информашга, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 4364О6. кл. Н О J 3/04, 1974.
2.Pfivs,Rev. Lett , , 37, № 23, 1976, с. 1543-1546 (прототип).

-щ

7 b

(Put. 2