Опыт формирования совмещенных низкоэнергетичных электронно-ионных пучков в плазменных источниках заряженных частиц

Abstract

В работе показана возможность формирования совмещенных электронно-ионных пучков в единой мультиразрядной структуре, не содержащей накаливаемых элементов. Предложена конструкция электродной структуры электронно-ионного источника, состоящая из двух соединенных последовательно (вдоль оси) газоразрядных ячеек «пеннинговского» типа. Показано, что взаимосвязь раздельно управляемых разрядов в структуре способствует повышению степени ионизации газа при пониженном давлении, а также формированию в плазме двойных электрических слоев, обеспечивающих образование в единой структуре совмещенных ионно-электронных потоков. Это обеспечивается за счет создания условий для дрейфа электронного пучка через всю часть электродной структуры, обеспечивающую формирование ионного тока источника, и способствует повышению степени ионизации газа в этой области. Кроме этого, торможение электронного пучка в промежутке ускорения ионов обеспечивает возвращение электронов, потерявших часть своей энергии на ионизацию газа, в область формирования плазмы, эмитирующей ионы. Это способствует повышению плотности эмиссионного тока ионов. Представлены некоторые экспериментальные параметры пучков, формируемых разработанной структурой.