SU746769A1 - Плазменный эмиттер - Google Patents

Description

(54) ПЛАЗМЕННЫЙ ЭМИТТЕР

Изобретение относитс  к технике получени  электронных и ионных пучков и может быть использовано в электронных и  онных источниках, генерирующих пучки с большим поперечным сечением. Швестны плазменные эмиттеры дл  получени  эйектронных и ионных пучков большого поперечного селени  ClD. В источниках зар женных частиц, используюшйх эти эмиттеры, электроны или ионы поступают в ускор ющий промежуток через  чейки анодной сетки из плазмы низковольтное тлеющего разр да} который зажигаетс  междуполым катодом и сетчаг тым анодом, имеющим размеры, мыв с размерами требуемргчэ сечени  пучка . Поскольку суммарна  площадь эмиссионных OTBepcTHjj B этом случае велика,: давление в разр де равно давлению в уско р ющем промежутке, что зйачительно сни .Жает его электрическую прочность. Наиболее близким к изобретению техническим рещенио  вл етс  плазменный эмиттер, содержащий  чейку Пеннинга, cofrдшенную с разр дной камерой, в :аноде которой выполнена полость, ограниченна  со стороны Ячейки Пеннинга диафрагмой с контрагирующим , а с другой - перфорированным электродом-сет кой L2. В разр дной камере известного эмиттера генерируетс  плотна  плазма, дл  создани  которой примен етс  дуговой .контрагйрованный разр д. Перепад давлени  между разр дной камерой и ускор ющим промежутком достигаетс  благодар  малой пропускной способности анодного отверсти  диаметром порддка 1 мм. Это позвол ет обеспечить в ускор ющем промежутке высокий вакуум. Недостатком такого эмиттера  вл етс  существенно неоднородна  ппотность тока эмиссии с максимумом в центре. Это обуславливает неоднородное распределение плотности тока по сечению пучка. Целью изобретени   вл етс  повышение равномерности распределени  плотности эмиссионного тока плазменного эмиттера.

Дл  достижени  этой цепи в полости анода устаиовлен электрод, имеюший форвиг тела вращени , расположенный сооснб. отверстию в диафрагме. Указанный электрод может быть электрически соединен с анодом .

На чертеже изображен общий вид предлагаемого плазменного эмиттера.

Разр дна  камера эмиттера включает в себ  пр моугольную пеннинговскую электродную систему, образованную холодными катодами 1 и промежуточным анодом 2 с отверстием 3 малого диаметра. Магнитное поле между катодами обесп& чиваетс  с помощью посто нного магнита 4 с магнитопроводами 5. Рабочий газ в камеру поступает по трубке 6. А1юд разр дной камеры 7 выполнен в виде цилиндрического стакана, часть которого составл ет анодную полость 8. На одном торце эта полость имеет отверстие малого диаметра 9, соосное с отверстии променогточного анода, а на другом установлен перфорированный электрод-сетка 10. Внутри полости анода на трех тонких

стержневых стойках 11 закреплен электрод 12, наход щийс  под потенциале анода разр дной камеры. Этот электрод в приведенной на чертеже конструкции выполнен в виде конуса, обращенного вершиной в сторону анодного отверсти , но может иметь также форму сферы.

Плазменный /иттер работает следующим образом.

При подаче напр жени  на электроды, разр дной камеры между катодами. 1 и анодом 7 зажигаетс  разр д, который контрагируетс  отверстий 3 в промежуточном аноде 2. Генерируема  разр дом плазма через анодное отверстие 9 про вкает внутрь анодной полости 8, име  при этом неравномерное (юпр ёд елёниё плотности с максимумом вдоль оси анодного отверсти . Взаимодействие плазмы с электродом 12 приводит к перераспреде лению плотности плазмы за электродом

вблизи эмиттерной сетки 10, через  Чейки которой происходит отбор зар женных частиц.

Использование электрода, установленного внутри анодной полости плазменного эмиттера, улучшает равномерность распределени  плЬтности тока по сечению пучка.

Испытани  эмиттера проводились в электронном ускорителе, который используетс  дл  возбуждени  объемного разр да высокого давлени  дл  электроионизационных лазеров и в экспериментах по радиоационно-стимулированному отвержденнто тонкослойных лаковых покрытий. Испытани  показали, что равномерность плотности тока по сечению пучка при использовшии плазменного эмиттера с уст&новленньы внутри анодной полости электродсй улучшаетс  в несколько раз.

Claims (2)

1. Формула изобретени 

   1,Плазменный эмиттер, содержащий  чейку Пеппинга, соединенную с разр дно камерой, в аноде которой выполнена полость , ограниченна  со сторонь  чейки Пшнинга диафрагмой с контрагирующим отверстием, а с другой - перфорированным электродс у -сеткой, отличающийс  тем, что, с целью повь1шени  равн «ерности распределени  плотности эмиссионного тока ппаа 1енного эмиттера в полости анода установлен электрод, имеклций форму тела вращени , расположенный соосно отверстию в диафрагме.
2. 2.Эмиттер по п. 1, отличающ и И с   тем, что электрод соединен

   с анодом разр дной камеры.

   . Источники информации, нрин оые во внимание при экспертизе 1. Патент США № 3831052, кп. 313187 , опубпик. 20.О8.74.

   2. Крейндель Ю. Е., Плазменные источники электронов, М., Автомиздат, . 1977, с. 13О (прототип).