Разрядные и эмиссионные характеристики компактного источника атомарных и молекулярных ионов водорода

Аннотация

В статье дано описание конструкции и приведены разрядные и эмиссионные характеристики компактного источника ионов водорода на основе разряда с полым катодом, инициируемым отражательным разрядом типа Пеннинга. Геометрия разрядной системы представляет собой модификацию достаточно известной конструкции генератора плазмы, используемого в плазменных источниках электронов и источниках «распыляющих» ионов. Разрядная система источника ионов работает непрерывном режиме, но способна работать и в импульсно-периодическом. Извлечение и формирование ионного пучка осуществляется трехэлектродной оптической системой с углом раствора конуса электродов 90°. Конструкция ионно-оптической системы позволяет работать при ускоряющих напряжениях до 30 кВ и формировать пучки протонов и молекулярных ионов водорода с плотностями тока более 100 мА/см2. В непрерывном режиме получен полный ток ионного пучка 14 мА при токе разряда 450–500 мА и диаметре эмитирующего отверстия 3,5 мм. С использованием сепаратора на основе секторного электромагнита впервые для источников этого типа были получены детальные обзорные масс-спектры ионного пучка. Разрядная система генератора плазмы, результаты исследований которой представлены в статье, отличается простотой и компактностью конструкции, значительным ресурсом непрерывной работы, высокой надежностью, низкими эксплуатационными расходами и др.