Ионный источник Кауфмана — страница 2

  • Просмотров 1767
  • Скачиваний 34
  • Размер файла 260
    Кб

ионно-оптическая система формирования пучка; магнитная система (в источниках с магнитным полем) система подачи рабочего вещества; вакуумная система; система электропитания; система контроля и управления. Технические возможности ионно-лучевой установки во многом определяются типом ионного источника. Разнообразие типов разработанных источников обусловлено в первую очередь различными эксплуатационными тре­бованиями к

ним. Назначением каждого источника является эффектив­ное сообщение нейтральным атомам и молекулам ве­щества такого количества энергии, какого было бы до­статочно для отрыва внешних электронов. В результаты произошедшей ионизации в источнике устанавливается определенная концентрация заряженных частиц, вытягивание которых и формирование в пучок требуемого се­чения является назначением ионно-оптической системы /1/.

Обычно тип источника соответствует определенному способу возбуждения разряда. Согласно такой классификации различают источники с накаленным и холодным катодом, источники с ВЧ разрядом. Можно указать и другие отличительные признаки конструкции источника. Такие признаки могут быть связаны самими физическими процессами в разрядной камере, так и с конструктивными особенностями разрядного узла и системы экстракции .

Конструктивное исполнение источника зависит от системы экстракции и формирования. Известны источники с аксиальным или поперечным (относительно направления магнитного поля) выводом, причем выходной пучок может быть цилиндрическим или ленточным. В технологических приложениях широко используются многопучковые источники, формирующие однородные ионные пучки с поперечными размерами до нескольких десятков сантиметров. Именно

таким ионным источником является источник Кауфмана. Ионные источники, предназначенные для различных типов рабочих веществ (газообразных, твердых, тугоплавких, химически активных, токсичных), также имеют свои специфические особенности, отраженные в конструкции отдельных узлов. Различными могут быть и требования, предъявляемые к вакуумной системе источника. Например, в электронно-лучевом источнике со сверхпроводящей

магнитной системой  10-10 ­Па, в основной ступени ЭЦР – источника требуется вакуум  10-4 - 10-5 Па. Тогда как давление в разрядной камере плазмотрона  1 Па /2/. Наконец, область применения и условия эксплуатации ионного источника накладывают определенные ограничения на конструкцию и параметры источника. Многообразие требований, предъявляемых к ионным пучкам в различных применениях, не позволили до настоящего времени создать