Элементы конструкций электронно-оптических и ионно-оптических устройств или ионных ловушек, общие для двух и более основных типов электронных и газоразрядных приборов: .ионные пушки – H01J 3/04
Патенты в данной категории
| СПОСОБ И УСТРОЙСТВО МОДИФИЦИРОВАНИЯ ПОВЕРХНОСТИ ОСЕСИММЕТРИЧНЫХ ИЗДЕЛИЙ
Изобретение относится к технологии ионно-плазменной обработки поверхности изделий в источнике ионов с широким энергетическим спектром в скрещенных электрическом и магнитном полях, с отбором ионов с границы плазмы и ускорении их электрическим полем. Технический результат заключается в повышении энергетической эффективности. Обрабатываемое осесимметричное изделие в виде заземленного катода помещается в камеру, наполненную рабочим газом, в магнитное поле и с цилиндрическим анодом, находящимся под электрическим потенциалом в газовом разряде, с целью получения режимов очистки и травления, высоких антикоррозионных, трибологических и механических свойств осесимметричное изделие располагают соосно с осесимметричным составным анодом, с изменяемой геометрией в зависимости от формы и размеров обрабатываемой поверхности, в скрещенных осесимметричном радиально направленном электрическом и продольном магнитном полях, создают регулируемый радиально сходящийся ионный поток в интервале энергий от 0,5 до 5 кэВ и давлении рабочего газа от 10-2 до 100 Па, для этого располагают по торцам соосно изолированные электроды, находящиеся под авторегулирующимся электрическим потенциалом, формируют продольное аксиальносимметричное однородное магнитное поле и продольно перемещают обрабатываемое изделие с осевым поворотом (вращением). Устройство содержит магнитную систему и вакуумную камеру, внутри которой размещены катод и цилиндрический анод, катод расположен осесимметрично внутри анода, по торцам которого установлены соосно изолированные отражательные электроды, в качестве катода используется осесимметричное изделие, поверхность которого подвергается обработке. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 1 ил. |
2504040 патент выдан: опубликован: 10.01.2014 |
|
| ЭЛЕКТРОННО-ИОННЫЙ ИСТОЧНИК
Изобретение относится к области получения электронных и ионных пучков и может быть использовано в ускорительной технике. Электронно-ионный источник содержит эмиттерный катод с эмиссионным отверстием и расположенный против него второй катод, анод, систему вытягивания и систему электропитания. Отличительной особенностью нового источника является то, что полый катод является биметаллическим и состоит из двух частей: внутренней ферромагнитной части и наружной высокотеплопроводящей части, выполненной по всей окружности катода в форме жестких ребер. Технический результат: интенсивный теплоотвод от биметаллического полого катода. 2 з.п. ф-лы, 1 ил. |
2378732 патент выдан: опубликован: 10.01.2010 |
|
| ПЛАЗМЕННЫЙ ИСТОЧНИК ИОНОВ
Изобретение относится к плазменной технике, а именно к плазменным источникам, предназначенным для генерации интенсивных ионных пучков. Плазменный источник ионов содержит катодную камеру (1), снабженную патрубком (2) ввода газа. На внешней стенке катодной камеры (1) установлены трубки (10) принудительной системы охлаждения. Полый анод (3) образует анодную камеру (4) источника ионов. В выходном отверстии анодной камеры (4) размещен эмиссионный электрод (11) системы извлечения ионов. Между катодной и анодной камерами установлен дополнительный электрод (5), в котором выполнены отверстия (9). Диаметр d отверстий (9) выбран из условия 0,1 мм<d<1 мм. На поверхности дополнительного электрода (5) выполнены выступы в форме усеченного конуса, в которых образованы отверстия (9). Выступы направлены в сторону катодной камеры (1). Анодная камера (4) снабжена заземленным корпусом (7), с которым электрически соединен дополнительный электрод (5). Магнитная система снабжена источником магнитодвижущей силы, который выполнен в виде электромагнитной катушки (15), установленной коаксиально дополнительному электроду (5). Вектор индукции создаваемого магнитного поля имеет преимущественно осевое направление в катодной и анодной камерах. Величина индукции В магнитного поля в осевом направлении вблизи отверстий (9) выбрана в диапазоне от 2 до 15 мТл. Индукция магнитного поля уменьшается в осевом направлении от дополнительного электрода (5) к эмиссионному электроду (11) и от дополнительного электрода (9) к торцевой стенке катодной камеры (1) до значения не более 0,6 В. Конфигурация магнитного поля, создаваемого в катодной и анодной камерах, выбор величины индукции магнитного поля в отверстиях (9), а также выбор диаметра отверстий (9) в соответствии с указанными условиями позволяют создавать с помощью плазменного источника ионов интенсивные ионные пучки большого диаметра, обладающие высокой однородностью плотности ионного тока по сечению извлекаемого пучка. 8 з.п. ф-лы, 4 ил. |
2371803 патент выдан: опубликован: 27.10.2009 |
|
| ИСТОЧНИК ИОНОВ С МУЛЬТИПОЛЬНЫМ МАГНИТНЫМ ПОЛЕМ В ПОЛОМ КАТОДЕ
Изобретение относится к источникам ионов, применяемым на ускорителях заряженных частиц. Сущность изобретения заключается в том, что в источнике ионов с мультипольным магнитным полем в полом катоде, состоящем из анода с отверстием эмиссии, полого безнакального катода, выполненного в виде пустотелого цилиндра из немагнитного материала, полость которого имеет длину, большую, чем диаметр, на внешней стороне боковой поверхности этого цилиндра, по всей его длине, установлены магниты, формирующие в его полости мультипольное магнитное поле, величина которого достигает максимума вблизи боковой стенки цилиндра и приближается к нулю на его центральной продольной оси. Технический результат - уменьшение рабочего давления газа в источнике ионов и увеличение фазовой плотности тока ионного пучка на выходе источника. 2 ил. |
2352013 патент выдан: опубликован: 10.04.2009 |
|
| КОМБИНИРОВАННЫЙ ИСТОЧНИК ИОНОВ С ДВУХСТУПЕНЧАТЫМ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ РАЗРЯДОМ
Изобретение относится к области приборостроения, в частности к технике создания источников ионов, предназначенных для ускорителей заряженных частиц. Технический результат - увеличение тока пучка ионов на выходе ускорителя. Для достижения данного результата лазер установлен таким образом, что его луч попадает на катод, а между промежуточным электродом и анодом установлен дополнительный электрод, соединенный с источником электропитания. 1 ил.
|
2248641 патент выдан: опубликован: 20.03.2005 |
|
| ИСТОЧНИК ИОНОВ С ЭФФЕКТОМ ПОЛОГО КАТОДА Изобретение относится к источникам ионов, применяемым на ускорителях заряженных частиц. Техническим результатом является уменьшение давления рабочего газа в ионном источнике и увеличение генерируемого им тока ионов. Источник ионов с эффектом полого катода состоит из анода с отверстием эмиссии, промежуточного электрода, магнитной катушки и полого безнакального цилиндра, размещенного на катодном стержне. Внутри полого безнакального цилиндра установлен дополнительный стержень из магнитопроводящего материала, длина которого меньше длины полого безнакального цилиндра, соединенный с выполненным из магнитопроводящего материала катодным стержнем таким образом, что силовые линии магнитного поля, создаваемого магнитной катушкой, проходят внутри полости безнакального цилиндра. Электроды, эмитированные стенками внутрь полости катодного цилиндра, и плазменные электроны в процессе колебательного движения поперек силовых линий магнитного поля увеличивают протяженность траекторий своего движения и дополнительно удерживаются этим полем внутри катодного цилиндра, что способствует образованию более плотной плазмы в цилиндре и повышению плотности тока электронного луча, возникающего в результате эффекта полого катода. 1 ил. | 2231163 патент выдан: опубликован: 20.06.2004 |
|
| МУЛЬТИКАСПОВЫЙ ИСТОЧНИК ИОНОВ С ДВУХСТУПЕНЧАТЫМ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ РАЗРЯДОМ Изобретение относится к источникам заряженных частиц и применяется в области ускорительной техники. Техническим результатом является увеличение тока и уменьшение разброса поперечных скоростей ионов в пучке на выходе ионного источника. Мультикасповый источник ионов с двухступенчатым электрическим разрядом состоит из катода, промежуточного электрода, анода с отверстием эмиссии, расположенных в перечисленном порядке и электрически изолированных друг от друга. Дополнительно на промежуточном электроде установлены независимые электромагниты, смежные электрокатушки которых включены встречно, а их магнитные сердечники выполнены в виде протяженных вдоль продольной оси ионного источника стержней, создающих между катодом и анодом остроугольное мультикасповое магнитное поле, величина которого приближается к нулю на продольной оси источника и резко нарастает по радиусу в области стержней. В результате конструктивных изменений возникает новое физическое свойство, а именно во всем промежутке между катодом и анодом уходу электронов из разряда на боковые поверхности препятствует наличие магнитного поля, которое нарастает по мере удаления от центральной продольной оси, а контрагирование плазмы в зазоре между промежуточным электродом и анодом осуществляется магнитным полем, силовые линии которого перпендикулярны направлению электрического поля разряда, и величина этого магнитного поля имеет минимум на центральной продольной оси источника, резко нарастая на периферии. 2 ил. | 2214016 патент выдан: опубликован: 10.10.2003 |
|
| ЭЛЕКТРОННО-ИОННЫЙ ИСТОЧНИК Изобретение относится к получению электронных и ионных пучков и может быть использовано в ускорительной технике. Техническим результатом изобретения является повышение ресурса работы источника при сохранении постоянства эмиссионных характеристик электронно-ионного источника и геометрических характеристик пучка. Электронно-ионный источник содержит эмиттерный катод с эмиссионным отверстием и расположенный против него второй катод, анод, систему вытягивания и систему электропитания. Отличительной особенностью нового источника является то, что он снабжен двумя керамическими элементами с отверстиями, при этом один из элементов установлен в устье полого катода, а другой - в эмиттерном катоде в области эмиссионного отверстия, оба элемента установлены соосно с остальными электродами. 2 ил. | 2209483 патент выдан: опубликован: 27.07.2003 |
|
| ИОННЫЙ ИСТОЧНИК Изобретение относится к технике получения ионных пучков, в частности пучков многозарядных, высокозарядных и поляризованных ионов. Предложен ионный источник, содержащий электронную пушку (ЭП), структуру дрейфа (СД), коллектор электронов (ЭК), узел отражателя электронов (УО), фокусирующую магнитную систему, систему ввода рабочего вещества и вакуумный кожух. При этом перечисленные элементы выполнены имеющими трубчатую структуру. Электронная пушка содержит катод, состоящий из эмиттера электронов в форме усеченного конуса и окружающих его внутреннего и внешнего фальшкатодов подобной же формы. Узел отражателя электронов содержит собственно отражатель электронов в форме усеченного конуса с одним или несколькими отверстиями, внутренний и внешний фокусирующие электроды УО и внутренний и внешний аноды УО. Структура дрейфа состоит из трубчатых коаксиально расположенных внутренних и внешних секций, имеющих формы подобных друг другу поверхностей вращения. Коллектор электронов состоит из трубчатых коаксиально расположенных внутреннего и внешнего электродов, имеющих формы подобных друг другу поверхностей вращения. Кроме того, в ионный источник дополнительно введены по одной или несколько пар электродов согласования, имеющих формы подобных друг другу поверхностей вращения. В результате увеличивается интенсивность ионных пучков, производимых ионным источником. 4 з.п.ф-лы, 1 ил. | 2205467 патент выдан: опубликован: 27.05.2003 |
|
| ИСТОЧНИК ИОНОВ Изобретение относится к технологии электромагнитного разделения изотопов. Техническим результатом является увеличение сроков службы источников ионов и повышение качества изотопной продукции. В источнике ионов, содержащем ионооптическую систему, термокатод, газоразрядную камеру, тигель с рабочим веществом, нагреватель, внутренние защитные тепловые экраны, наружный тепловой экран выполнен из стали, а передний тепловой экран - из графита. 1 з. п. ф-лы, 1 ил., 1 табл. | 2180146 патент выдан: опубликован: 27.02.2002 |
|
| ДУОПЛАЗМАТРОН С МАЛЫМ ПОТОКОМ ГАЗА НА ВЫХОДЕ Изобретение относится к источникам заряженных частиц и применяется в ускорительной технике. Техническим результатом является уменьшение потока газа на выходе дуоплазматрона при генерации непрерывного пучка заряженных частиц. В дуоплазматрон, состоящий из разрядной камеры, катода, промежуточного электрода, электромагнита, анода с каналом эмиссии заряженных частиц, дополнительно введен канал откачки, одним концом соединенный с каналом эмиссии заряженных частиц, другим - с вакуумным насосом, а вход эмиссии заряженных частиц со стороны катода выполнен в виде конуса. В результате предложенных изменений отсутствует заслонка, перекрывающая канал эмиссии заряженных частиц, и появляется возможность откачивать неионизированный рабочий газ, предотвращая его выход из источника. Наличие конуса на входе канала эмиссии способствует тому, что поток неионизированного газа приобретает составляющую скорости по направлению, отличную от направления, вдоль которого производится экстракция тока пучка заряженных частиц. Отклоняясь от него, газ попадает в канал откачки, имеющий большую газовую проводимость, чем канал эмиссии заряженных частиц, и удаляется вакуумным насосом. 1 ил. | 2170988 патент выдан: опубликован: 20.07.2001 |
|
| ПЛАЗМЕННЫЙ ИСТОЧНИК ИОНОВ И СПОСОБ ЕГО РАБОТЫ Изобретение относится к плазменной технике, а более конкретно - к плазменным источникам, предназначенным для генерации интенсивных ионных пучков, и к способам их работы. Изобретение может использоваться в технологических процессах с использованием ионных пучков для нанесения покрытий, ионного ассистирования, ионной имплантации и для изменения свойств материалов. Плазменный источник ионов содержит катодную камеру с газовводом. Полый анод, образующий анодную камеру, сообщен с катодной камерой через выходное отверстие, выполненное в стенке последней. В состав источника ионов входит электрическая система извлечения ионов с эмиссионным электродом, установленным в выходном отверстии анодной камеры. С помощью магнитной системы в катодной и анодной камерах создается магнитное поле с вектором индукции преимущественно осевого направления. В катодной камере установлен поджигной электрод, электрически соединенный с полым анодом. В выходном отверстии катодной камеры установлен дополнительный электрод, который электрически изолирован от полого анода и катодной камеры. В дополнительном электроде выполнено осевое отверстие, диаметр d которого не превышает 0,1D, где D - максимальный внутренний поперечный размер полого анода. Указанное выполнение источника ионов и способ его работы позволяют повысить энергетическую эффективность и газовую экономичность устройства и повысить однородность плотности генерируемого ионного тока. 2 с. и 24 з.п.ф-лы, 3 ил. | 2167466 патент выдан: опубликован: 20.05.2001 |
|
| ИОННАЯ ПУШКА Изобретение относится к технике получения импульсных мощных ионных пучков. Ионная пушка позволяет получать пучки с большой плотностью ионного тока на внешней мишени. Катод пушки выполнен в виде витка с отверстиями для вывода ионного пучка. Внутри катода расположен анод со скруглениями на своих торцах и плазмообразующими участками напротив отверстий в катоде. Поверхности анода и катода со стороны вывода ионного пучка выполнены в виде части соосных цилиндрических поверхностей. Катод выполнен составным из двух пластин. Катодная пластина, имеющая отверстия для вывода пучка, с обеих своих концов соединена с корпусом посредством штыревых гребенок. Вторая катодная пластина с обеих своих концов подсоединена к выводам двух источников тока разной полярности также посредством штыревых гребенок, встречных к штыревым гребенкам первой пластины. Вторые выводы источников тока соединены с корпусом пушки, и расстояние между соседними штырями в штыревых гребенках выбирается меньшим, чем анод-катодный зазор. Такое выполнение ионной пушки позволяет значительно ослабить поперечное магнитное поле в закатодном пространстве и получить баллистически сходящийся мощный ионный пучок. 2 ил. | 2128381 патент выдан: опубликован: 27.03.1999 |
|
| СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОТРИЦАТЕЛЬНЫХ ИОНОВ В ПОВЕРХНОСТНО- ПЛАЗМЕННЫХ ИСТОЧНИКАХ Изобретение относится к поверхностно-плазменным источникам отрицательных ионов, а именно к способам получения отрицательных ионов в поверхностно-плазменных источниках, и может быть использовано в ускорителях заряженных частиц или устройствах для осуществления термоядерного синтеза. Способ получения отрицательных ионов в поверхностно-плазменных источниках заключается в том, что в качестве поверхности электрода-конвертора для генерации отрицательных ионов в источнике используют поверхность, получаемую с помощью магнитного керамического порошка, нанесенного на поверхность электрода, выполненного из материала, обладающего магнитными свойствами. Магнитный керамический порошок удерживается на поверхности электрода за счет собственного магнитного поля, при этом наличие собственного замкнутого магнитного поля вблизи поверхности, а также между отдельными частицами порошка позволяет снизить вероятность выхода свободных электронов в плазму и соответственно увеличить выход отрицательных ионов. Сепарация отрицательных ионов и электронов происходит не только в разрядной камере источника, но и на поверхности, полученной с помощью магнитного керамического порошка. Условия генерации отрицательных ионов на поверхности магнитного керамического порошка не изменяют в процессе работы источника. Магнитный керамический порошок получают из барийферритового магнита. 2 з.п. ф-лы. | 2109367 патент выдан: опубликован: 20.04.1998 |
|
| СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИОННОГО ПУЧКА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Использование: получение потоков заряженных частиц, например для технологических целей. Сущность изобретения: в способе получения ионного пучка одновременно с лазерным излучением на мишени воздействуют потоком вторичных электронов; в устройстве для получения ионного пучка смежно с мишенью установлен вторично-эмиссионный электрод, формирующий электронный поток на мишень и выполненный в виде диска с отверстиями. 2 с.п. ф-лы, 1 ил. | 2096856 патент выдан: опубликован: 20.11.1997 |
|
| ИОННАЯ ПУШКА Использование: в технике получения импульсных мощных ионных пучков. Предложенная ионная пушка позволяет получать пучки кругового или прямоугольного сечения с высокой однородностью. Сущность изобретения: ионная пушка содержит катод в виде разомкнутого с одной стороны плоского витка с отверстиями, подключенный разомкнутыми концами к источнику тока. Внутри катода установлен плоский анод, имеющий скругления на своих торцах и плазмообразующие участки напротив отверстий катода. В отличие от прототипа разомкнутые концы катода выполнены в виде двух встречно-штыревых гребенках. Такое выполнение узла подключения катода к источнику тока позволило исключить из конструкции тонкий проводящий экран и увеличить надежность и ресурс непрерывной работы ионной пушки. 1 ил. | 2096854 патент выдан: опубликован: 20.11.1997 |
|
| ИОННЫЙ ИСТОЧНИК Использование: техника получения ионных пучков, в частности, для получения пучков многозарядных ионов и высокозарядных ионов, включая ядра, полностью лишенные электронов. Сущность изобретения: в ионном источнике, содержащем электронную пушку, состоящую из катода, анода и фокусирующего электрода, структуру дрейфа электронов, коллектор электронов, фокусирующую магнитную систему и систему ввода рабочего вещества, катод выполнен из собственно катода и окружающего его катодного диска с отверстием в центре, напротив электронной пушки за структурой дрейфа введен узел отражателя электронов, содержащий собственно отражатель с отверстием в центре, фокусирующий электрод и анод. Коллектор электронов с отверстием вдоль оси установлен за анодом электронной пушки перед анодом отражателя. 3 з.п. 1 ил. | 2067784 патент выдан: опубликован: 10.10.1996 |
|
| ИСТОЧНИК ИОНОВ Использование: в технологии электромагнитного разделения изотопов. Сущность изобретения: в источнике ионов, содержащем электронно-оптическую систему, термокатод, газоразрядную камеру, тигель с рабочим веществом, нагреватель выполнен из графитовой ленты, уложенной в виде полого прямоугольного параллелепипеда с пазами, размещенной вокруг блока тигель-газоразрядная камера. 1 з.п. ф-лы, 4 ил., 1 табл. | 2063088 патент выдан: опубликован: 27.06.1996 |
|