A negatív ionok forrásai
A munka szövegének töredéke
A negatív ionokat, különösen a H. ionokat széles körben használják ciklotronokban és tandem gyorsítókban nagy energiájú gyorsítók tároló gyűrűinek ellátásához és semleges, nagy energiájú részecskék előállításához termonukleáris plazmák melegítésére. Negatív ionok alakíthatók ki kettős töltéscserével vagy negatív ionok közvetlen kivonásával a forrásból. Két különböző típusú forrást különböztethetünk meg: 1) felszíni források, amelyekben negatív ionok keletkeznek az alacsony munkateljesítményű felületű részecskék ütközésével; 2) térfogati források, amelyekben negatív ionok képződnek az elektronmolekulák és az elektron-ion ütközések folyamatában a kisülési plazmában. E kétfajta negatív ionforrás fejlesztése és néhány legújabb technológiai fejlesztés ebben a fejezetben foglalkozik2. Látható, hogy mindössze 20 év alatt a negatív ionok (pl. H ") egyenletes sugárzása több milliamperttől több mint 1 A-ig nőtt.
17.1 A NEGATÍV ION FELÜGYELETI FORRÁSAI
17.1.1 A szórt típusú negatív ionok forrásai
A forrást a cézium sugár által a Middleton és Adams által kifejlesztett forrása számos atomi és molekuláris ion létrehozására használt [1, 2]. Az 1. ábrán. A 17.1. Ábra a forrássémát mutatja permetezéssel. A felszíni ionizációs forrás által kibocsátott pozitív céziumionokat használják az üreges kúpos célpont belső részének atomizálására. A kapott negatív ionokat a permetezett célpont hátulján levő lyukból húzzuk ki, és a kimeneten egy földelt elektródával felgyorsítják. A pozitív céziumionok energiája általában 20-30 keV, és az áramok nem haladják meg az 1-2 mA-t. Az e forrásból generált negatív ionok áramlási sebessége általában 0,1-10 μA. A negatív ionok formája gyorsan megváltoztatható, ezért csak a dobot kell forgatni a célponttal.
Az 1. ábrán. A 17.2. Ábrán a porlasztott típusú negatív ionok (az úgynevezett "fordított" szórás) másik forrása látható
Ábra. A.2. A fordított szórásforrás sémája 2 - Sputtered Target; 3-ionizáló; 4- shn reiatsl ionizáló forrás), amelyet Middleton fejlesztett ki 1976-ban [1, 3]. Ennek a forrásnak a tervezésénél egy gyűrűs ionizálót használunk a nebulizáló cézium gerenda létrehozására, és a negatív ionokat az ionizáló nyílásán keresztül vezetjük át.
17.1.2. A negatív ionok forrásai plazma transzformációval a felületen
Ábra. 17.3. A negatív ionforrás működésének elvét szemléltető diagram, amelyet | Aarhus [1,4]. / - permetezett CATHODE; 2 - hosszúkás zlezrod; 3 - a plazma határvonala; 4 - anód.
Az 1. ábrán. A 17.3. Ábra vázlatosan mutatja az első típusú forrás forrásának működési elvét. A Penning kisülése generál plazma vivőgáz és cézium. A cézium kettős funkciót lát el: először permetező anyagként működik, másodszor pedig csökkenti a célfelület munkaműködését az áramlás növelése érdekében