Ионный источник Кауфмана — страница 4

  • Просмотров 1764
  • Скачиваний 34
  • Размер файла 260
    Кб

экономичность—ионный ток, приходящий­ся на единицу мощности, подводимой к источнику /3/. Важной характеристикой применения источников в технологических установках является их долговечность, определяемая как период непрерывной работы (в часах) без замены детален и разборки источника. Простота конструкции, особые требования к блокам питания и уп­равления также важны при выборе типа источника. В настоящее время разработано

и эксплуатируется большое число источников различных типов. В данной работе рассмотрены принцип действия и основные эксплуатационные особенности источника Кауфмана. 2. принцип действия и основные эксплуатационные особенности источника Кауфмана В источнике Кауфмана разряд локализуется между стенками анодного цилиндра, горячим катодом и системой экстракции рис.1. Осцилляция электронов в продольном магнитном поле и

электрическом поле, образованном системой электродов, приводит к увеличению эффективности ионизации рабочего газа. Отличительной особенностью конструкции источника является наличие двух - или трехэлектродной многоапертурной ионно-оптической системы (ИОС), предназначенной для экстракции и формирования ионного потока, состоящего из множества (до 1000) отдельных пучков. Отражательный электрод имеет выходные отверстия и

выполняет функцию эмиссионного электрода системы экстракции. Соотношение радиуса цилиндрического анода и длины разрядной камеры имеет свой оптимум, при котором ионный ток максимален /3/. Многолучевой источник с осцилляцией электронов (источник Кауфмана): 1 - термокатод, 2 - экран катода,3 - цилиндрический анод, 4 - соленоид, 5 - ввод рабочего газа,6 - плазма,7 - эмиссионный электрод, 8 - ускоряющий электрод, 9 - замедляющий электрод, 10 -

ионный пучен Рис.1 Следует отметить ряд достоинств, определяющих применение многопучкового источника в ионной технологии. I. Низкое напряжение разряда (20 В) уменьшает возможность распыления стенок камеры. Ионный пучок содержит небольшое количество примесей (10-6 %) и имеет малый энергетический разброс. 2. Механизм поддержания стационарного разряда допускает большой диаметр камеры при однородном распределении в ней плазмы, что,

в свою очередь, позволяет применять многолучевое извлечение ионного пучка и работать с однородными потоками большого диаметра. 3. Осцилляция электронов позволяет использовать низкое давление в разрядной камере и поддерживать таким образом хороший вакуум в рабочей камере технологической установки, что снижает потери пучка и уменьшает загрязнение мишени. 4. Источник имеет высокий газовый к.п.д. (80 %) и высокий энергетический