Файл: Носков Д.А. Электронно-ионное оборудование технологического назначения.pdf

яысокой плотности плазмы при низких давлениях в разряде с холодными катодами открывается возможность создания эконо­ мичных эффективных источников с высоковольтной экстракцией электронов. В настоящее время в электронных источниках используются модифицированный пеннинговсчий разряд, возбуж­ даемый в системе, состоящей пэ двух противостоящих катодов и цилиндрического анода, расположенного между ними.Мегнитное поле, напразленлое параллельно оси симметрии анода,за­ трудняет радиальный дрей* электрогов, эмиттируемых катода­ ми в результате ионио-рлектронной эмиссии, к аноду,вслед­ ствие чего дпина пути их двьхеиия в камере (продольные ко­ лебания и циклотронное вращение) существенно превышает междуэлб.стро;лые расстояния, что приводит к повышению сте­ пени газе в разрядной камере.

На основе разряда с осцилляцией электронов в магнитном поле р^работано несколько конструкций источников с извле­ чением ионов через отверстие в катоде (продольное извлече­ ние) и в аноде (поперечное извлечение). Источники с про­ дольным извлечением иэготоглевы как с холодными катодами, так т с ва: зленным катодгм. Однако эти источники широкого распространения не получили из-за низкой эффективности из ­ влечения.

мы! условием эффективного извлечения является локальное нарушение аксиальной симметрии электрического и магнитного по.;ей в области эмиссионного отверстия. Принцип устройства источника показан на рпс.2-2-4. Разрядная камера образова­ на стальными полюсными наконечниками, выполняющими одно­

туру извлекающего электрода н образуют пучок, ток которого

элементов системы извлечения обеспечивают достато«зо высокий

- 29 -

2-2-2. Электронные пушки на понове высоко­ вольтного разряда в разр&еннои газе

Высоковольтный разряд при определенных условиях ыог^х поддерживаться в форме лучевого разряда, когда обеспечива­ ется формирование электронного луча. Л а форма разряда из ­ вестна еще со времен экспериментов Крукса, Брауна, Томсона

В настоящее время созданы электронные лушад, в которых ис ­ пользуются я осно-ном две формы лучевого разряда: рааряд в системе электродов специальной конфигурации с полым анодом, обеспечивающей формирование электронного луча при большом катодном падении потенциала, и лучер-^й разряд с полым като­ дом,

2-2-2-1. Электронные пушки с полым анодом

Принцип действия электронных пушек на основе высоко­ вольтного разряда с катодным падением потенциала состой в том, что' пучок формируется иэ электронов, эмиттируемых хо-.

додным катодом в результате ионной бомбардировки, а геомет- • рия анода выбирает я такой, чтобы плазма формировалась в пространстве за апертурой анода. Это достигается тем, ч«о давление и длина разрядного пронежуть. подбираются соответ­ ствующими левой ветви кривой Пашена,и электроны, змитти^о- ванй-е катодом, двинутся до анода,нак в вакууме, В формиро­ вания плазмы за апертурой анода (см.рис,2-2-6) участвуй! в вторичные электроны,выбитые иа стенок полого анода, л по-? ложитвльныз ионы, . ыхягиваемие из плазмы и образующие поло- . аи^ельный пространственный заряд.

формирование пучка •> пушках о ионио-элекзронной эмис­ сией и высоковольтным разряде1 ! о поаым анодом возможно дву­ мя cpoiroosaa, Нерв 3 основывается на электростатической фокусировке авизируемых катодом ^ленг!ронов и осуществляет-^ . ся в сио-зек'" глеиродов специальной jeouespa? (см.рис.2-2-6). Дефонасиру*;-. « втояеае з-нодной апертуры на ускоренный пучок