SU947929A1 - Ионна пушка - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к ускорительной технике и примен етс , например, дл  накачки лазеров.

Известна ионна  пушка, используема  дл  накачки лазера, котора  имеет систему дл  создани  ведущего магнитного пол  и отражательный тет-род , содержащий пленочный анод и ци линдрический катод, торец которого параллелен плоскости анода Г11.

Однако полезна  используема  часть генерируемого ионного пучка очень невелика, так как на определенном рассто нии с противополол:ной от катода стороны анода по ходу движени  пучка устанавливаетс  лазерна  кювета, апертура которой имеет форму узкой щели. Кроме того, пушка имеет малый ресурс работы из-за пленочного анода.

Известна также ионна  пушка, котора  имеет систему дл  создани  ведущего магнитного пол  - соленоид и отражательный триод, содержащий катод, выполненный в виде диска с ножевым) выступом, и анод из твердого диэлектрика с отверстием, форма которого имеет вид щели и повтор ет форму и расположение выступа на катоде. Применение твердого диэт

лектрика в качестве материала анода повышает ресурс работы пушки 23.

При использовании сформированного в пушке ленточного пучка дл  накачки лазера его дол , попадающа  в апертуру лазер1юй кюветы, увеличиваетс . Однако расхождение пучка изза кулоновских сил расталкивани  при его движении в кювете остаетс ,

10 что существенно ограничивает максимальное значение этой доли.

Цель изобретени  - увеличение плотности ленточного ионного пучка.

Эта цель достигаетс  тем, что в

15 ионной пушке, содержащей корпус с расположенными в нем соленоидом и отражательным триодом, состо щим из катода и анода со щелевым отверстием , в заанодной области отра20 жательного триода параллельно медиальной плоскости пучка и симметрично относительно нее расположены две решётки, кажда  из которых выполнена в виде параллельных друг другу

25 и оси пушки проводников, соединенных парёшлельно и подключенных к положительному полюсу дополнительного источника тока ближними к аноду концами, а противоположными - к ка30 году. Протекающий по проводникам

решетки ток создает в заанодной области магнитное поле, направление которого перпендикул рно направлению движени  ленточного ионного пучка. Действие этого магнитного пол  на ионный пучок (VxB) приводит к искривлению траекторий движени  ионов к средней плоскости пучка так, что ленточный ионный пучок сжимаетс  по толщине.

На фиг.1 показана ионна  пушка, на фиг.2 - зависимость амплитуды ионного тока от величины напр жени  на батарее, питающей решетки.

Пушка содержит корпус 1, в котором размещены соленоид -2, отражательный триод, содержащий катод 3 и анод 4 со щелевьдм отверстием, токопровод щие решетки 5, дополнительный источник тока 6 и виртуальный катод 7j

Устройство работает следующим образом.

При подаче положительного высоковольтного импульса на анод 4 с одновременной подачей импулЬса тока на соленоид 2 по внутренней стороне отверсти  в аноде происходит пробой, в св зи с чем образуетс  поверхностный слой плазмы, распростран ющейс , внутрь отверсти . В результате образуетс  плазменный анод. Эмитируемые с катода электроны многократно проход т сквозь плазменный анод, соверша  колебани  между катодом 3 и виртуальным катодом 7. Выт гиваемые электрическим полем из плазмы ионы образуют ленточный ионный пучок (.форма его соответствует форме катода и щели в аноде, распростран ющийс  в виртуальному катоду и попадающий в пространство между корпусом 1 и токопровод щими решетками 5, по которым одновременно с подачей высоковольтного импульса на анод пропускаетс  ток от дополнительного источника тока 6. Ток, протекающий по решеткам, создает магнитное поле, направление которого перпендикул рно направлению движени  ленточ.ного ионного пучка. Под действием этого пол  ионы искривл ют траектории

своего движени  и ленточный ионный пучок сжимаетс  по толщине.

Устройство работает при одинаковом режиме питани  отражательного триода и различных начальных напр жени х конденсаторной батареи,  вл ющейс  источником тока решеток.

Дл  измерений ионного тока примен ют цилиндр Фараде  (ЦФ), измерительный , электрод которого имеет форму пр моугольника размером 30x120 мм и располагаетс  на рассто нии 55 мм от кра  решеток так, что его больша  ось компланарна с анодной щелью.

При отсутствии поперечного магнитного пол  решеток ( коэффициент использовани  пучка ч 0,, а при V 4 ,/::,1,.

Таким образом, применение фокусирующей системы позвол ет увеличить КПД использовани  более чем в три раза и довести его до 80%.

Claims (2)

1.Golden I. Eden I.G. et al., 5 Intense proton -heam-pumped Ar-N

laser.- Applied Physical betters, 11 1978, V, 33, N2, 143.

2.Авторское свидетельство СССР № 2860032, кл. Н 05 Н 5/00, .

0 28.12.1974 (прототип).