Классификация источников положительных ионов, страница 25

В работе [215] изучались свойства многополюсной магнитной границы; при этом использовался источник, подобный по конструкции показанному на рис. 8.15, а, так как этот источник также имел цилиндрическую разрядную камеру и катод, представляющий собой кольцо расположенных по периферии прямонакальных шпилек. Источник окружен кольцом электромагнитов, как показано на рис. 8.41, что позволило создавать изменяемое пристеночное поле остроугольной конфигурации; его величина могла достигать значений до 0,06 Т вдоль всей анодной поверхности разрядной камеры. В этом источнике, как и в источнике из работы [80], показанном на рис. 8.15, а, торцевая поверхность камеры и экранирующий электрод находятся под плавающим потенциалом, близким к потенциалу катода, что препятствует достижению электронами этих поверхностей.

Все полученные в работе [215] результаты, такие, как стабилизация разряда, очень большое снижение уровня шума, возрастание плотности плазмы и улучшение ее однородности, связаны с использованием остроугольной магнитной границы. Потенциал плазмы в области извлекающего электрода был близок к анодному в случае ослабленного магнитного поля, но при величине поля В = 0,03 Т (зависит от тока разряда) потенциал снижался до —25 В относительно анода при потенциале


Классификация источников положительных ионов                       245



Катодный источ- ник питаний 8В, 1000 A


Импульсный газовый


клапан


Трубки водяного


Разрядный источ- ник питания 80В, 700 А


охлаждения


Катодные нити (W)


Стеклокерамический изолятор


Плазменный электрод



Кварцевый изолятор


Рис. 8.40. Многополюсный источник Элерса и Леунга [77]. Разрядная камера имеет квадратное поперечное сечение, а катод образован восемью шпильками Ø 0,15 мм каждая.

катода —90В, как упоминалось выше. Основываясь на анализе, проведенном в работах [136, 109, 116], можно предположить, что потенциал плазмы в торцевой части источника положителен относительно анода, и этот источник работает с плазмой, содержащей большое количество первичных электронов,


246                                             Глава 8

так, чтобы иметь возможность поддерживать столь   высокий потенциал через весь плазменный объем.

Другой источник данного типа — это источник из работы [237] (рис. 8.42), называемый «лямбдатрон». Особенностью его конструкции является наличие в торцевой части разрядной камеры приемника электронов. Форма приемника и дала название источнику. Медленные электроны, рождающиеся в ускоряющем промежутке (вследствие бомбардировки ускоряющих электродов медленными ионами из плазмы пучка либо в результате реакции обмена зарядами), ускоряются в направлении источника. При большом ускоряющем потенциале нагрев, производимый этими электронами, весьма существен. Конический токоприемник, по замыслу авторов, должен отводить тепловой



Газ


А


А


Катодная нить


Магнитный сердечник


Анод


Система извлекающих электродов


Магнитный сердечник


Сечение А-А


Магнитная катушка


Катодные нити (18)



Рис. 8.41. Источник с варьируемым остроугольным пристеночным магнитным полем [215].


Классификация источников положительных ионов                   247