[go: up one dir, main page]

RU2011130435A - HIGH-CURRENT SOURCE OF MULTI-CHARGED IONS BASED ON THE PLASMA OF ELECTRON-CYCLOTRON RESONANCE DISCHARGE, RETAINED IN AN OPEN MAGNETIC TRAP - Google Patents

HIGH-CURRENT SOURCE OF MULTI-CHARGED IONS BASED ON THE PLASMA OF ELECTRON-CYCLOTRON RESONANCE DISCHARGE, RETAINED IN AN OPEN MAGNETIC TRAP Download PDF

Info

Publication number
RU2011130435A
RU2011130435A RU2011130435/07A RU2011130435A RU2011130435A RU 2011130435 A RU2011130435 A RU 2011130435A RU 2011130435/07 A RU2011130435/07 A RU 2011130435/07A RU 2011130435 A RU2011130435 A RU 2011130435A RU 2011130435 A RU2011130435 A RU 2011130435A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
current source
matching element
discharge
microwave radiation
vacuum chamber
Prior art date
Application number
RU2011130435/07A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2480858C2 (en
Inventor
Сергей Владимирович Голубев
Владимир Гурьевич Зорин
Александр Валентинович Водопьянов
Алексей Феликсович Баханов
Сергей Владимирович Разин
Дмитрий Анатольевич Мансфельд
Михаил Юрьевич Казаков
Александр Васильевич Сидоров
Иван Владимирович Изотов
Вадим Александрович Скалыга
Владимир Александрович Колданов
Original Assignee
Учреждение Российской академии наук Институт прикладной физики РАН
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Учреждение Российской академии наук Институт прикладной физики РАН filed Critical Учреждение Российской академии наук Институт прикладной физики РАН
Priority to RU2011130435/07A priority Critical patent/RU2480858C2/en
Publication of RU2011130435A publication Critical patent/RU2011130435A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2480858C2 publication Critical patent/RU2480858C2/en

Links

Landscapes

  • Electron Sources, Ion Sources (AREA)

Abstract

1. Сильноточный источник многозарядных ионов (МЭИ) на основе плазмы электронно-циклотронного резонансного (ЭЦР) разряда, удерживаемой в открытой магнитной ловушке, содержащий СВЧ генератор, узел ввода СВЧ излучения в разрядную вакуумную камеру, систему откачки, систему подачи рабочего вещества, магнитную систему для создания магнитного поля пробочной конфигурации с напряженностью, достаточной для возникновения внутри разрядной вакуумной камеры ЭЦР зон, систему формирования и экстракции пучка многозарядных ионов из плазмы, отличающийся тем, что упомянутый узел ввода СВЧ излучения в разрядную вакуумную камеру включает в себя квазиоптическую линию передачи СВЧ излучения в форме гауссова пучка, окно ввода СВЧ излучения, вынесенное за пределы магнитной ловушки, и согласующий элемент, расположенный в пробке магнитной ловушки и использующийся также и как уловитель плазмы, при этом геометрические размеры и форма согласующего элемента подобраны таким образом, что обеспечивают полное прохождение СВЧ излучения в разрядную вакуумную камеру.2. Сильноточный источник по п.1, отличающийся тем, что согласующий элемент имеет форму плавного (по сравнению с длиной волны) металлического клина, жестко соединенного с разрядной вакуумной камерой.3. Сильноточный источник по п.1, отличающийся тем, что согласующий элемент имеет форму плавного металлического конуса, закрепленного на одной или более металлических опорах с поперечными размерами, много меньшими длины волны СВЧ излучения.4. Сильноточный источник по п.1, отличающийся тем, что согласующий элемент имеет форму плавного металлического конуса или клина, закрепленного на �1. A high-current source of multiply charged ions (MPEI) based on plasma electron-cyclotron resonance (ECR) discharge held in an open magnetic trap, containing a microwave generator, an input unit for microwave radiation into the discharge vacuum chamber, a pumping system, a working substance supply system, and a magnetic system to create a magnetic field of a plug configuration with an intensity sufficient for the appearance of ECR zones inside the discharge vacuum chamber, a system for the formation and extraction of a beam of multiply charged ions from a plasma, characterized by the fact that the said node for introducing microwave radiation into a vacuum discharge chamber includes a quasi-optical transmission line of microwave radiation in the form of a Gaussian beam, a microwave input window, extended outside the magnetic trap, and a matching element located in the plug of the magnetic trap and also used as a plasma trap, while the geometric dimensions and shape of the matching element are selected in such a way as to ensure complete transmission of microwave radiation into the discharge vacuum chamber. 2. A high-current source according to claim 1, characterized in that the matching element has the form of a smooth (compared to the wavelength) metal wedge rigidly connected to the discharge vacuum chamber. A high-current source according to claim 1, characterized in that the matching element has the shape of a smooth metal cone mounted on one or more metal supports with transverse dimensions much smaller than the wavelength of microwave radiation. The high-current source according to claim 1, characterized in that the matching element has the form of a smooth metal cone or wedge fixed to �

Claims (7)

1. Сильноточный источник многозарядных ионов (МЭИ) на основе плазмы электронно-циклотронного резонансного (ЭЦР) разряда, удерживаемой в открытой магнитной ловушке, содержащий СВЧ генератор, узел ввода СВЧ излучения в разрядную вакуумную камеру, систему откачки, систему подачи рабочего вещества, магнитную систему для создания магнитного поля пробочной конфигурации с напряженностью, достаточной для возникновения внутри разрядной вакуумной камеры ЭЦР зон, систему формирования и экстракции пучка многозарядных ионов из плазмы, отличающийся тем, что упомянутый узел ввода СВЧ излучения в разрядную вакуумную камеру включает в себя квазиоптическую линию передачи СВЧ излучения в форме гауссова пучка, окно ввода СВЧ излучения, вынесенное за пределы магнитной ловушки, и согласующий элемент, расположенный в пробке магнитной ловушки и использующийся также и как уловитель плазмы, при этом геометрические размеры и форма согласующего элемента подобраны таким образом, что обеспечивают полное прохождение СВЧ излучения в разрядную вакуумную камеру.1. A high-current source of multiply charged ions (MPEI) based on plasma electron-cyclotron resonance (ECR) discharge held in an open magnetic trap, containing a microwave generator, an input unit for microwave radiation into the discharge vacuum chamber, a pumping system, a working substance supply system, and a magnetic system to create a magnetic field of a plug configuration with an intensity sufficient for the appearance of ECR zones inside the discharge vacuum chamber, a system for the formation and extraction of a beam of multiply charged ions from a plasma, characterized by the fact that the said node for introducing microwave radiation into a vacuum discharge chamber includes a quasi-optical transmission line of microwave radiation in the form of a Gaussian beam, a microwave input window, extended outside the magnetic trap, and a matching element located in the plug of the magnetic trap and also used as a plasma trap, while the geometric dimensions and shape of the matching element are selected in such a way as to ensure complete transmission of microwave radiation into the discharge vacuum chamber. 2. Сильноточный источник по п.1, отличающийся тем, что согласующий элемент имеет форму плавного (по сравнению с длиной волны) металлического клина, жестко соединенного с разрядной вакуумной камерой.2. The high-current source according to claim 1, characterized in that the matching element has the form of a smooth (compared to the wavelength) metal wedge rigidly connected to the discharge vacuum chamber. 3. Сильноточный источник по п.1, отличающийся тем, что согласующий элемент имеет форму плавного металлического конуса, закрепленного на одной или более металлических опорах с поперечными размерами, много меньшими длины волны СВЧ излучения.3. The high-current source according to claim 1, characterized in that the matching element has the shape of a smooth metal cone mounted on one or more metal supports with transverse dimensions much smaller than the wavelength of microwave radiation. 4. Сильноточный источник по п.1, отличающийся тем, что согласующий элемент имеет форму плавного металлического конуса или клина, закрепленного на одной или более диэлектрических опорах, и между ним и корпусом разрядной вакуумной камеры приложено регулирующее электрическое напряжение.4. The high-current source according to claim 1, characterized in that the matching element has the form of a smooth metal cone or wedge mounted on one or more dielectric supports, and a regulating voltage is applied between it and the body of the discharge vacuum chamber. 5. Сильноточный источник по п.1, отличающийся тем, что согласующий элемент имеет форму плавного металлического конуса или клина, а напуск газообразного рабочего вещества осуществляется через канал напуска, расположенный внутри согласующего элемента.5. The high-current source according to claim 1, characterized in that the matching element has the shape of a smooth metal cone or wedge, and the inlet of the gaseous working substance is carried out through the inlet channel located inside the matching element. 6. Сильноточный источник по п.1, отличающийся тем, что согласующий элемент имеет форму плавного металлического конуса или клина, внутрь которого помещен источник рабочего вещества в виде паров металла или металлических ионов с низким средним зарядом.6. The high-current source according to claim 1, characterized in that the matching element has the form of a smooth metal cone or wedge, inside of which is placed a source of working substance in the form of metal vapor or metal ions with a low average charge. 7. Сильноточный источник по п.1, отличающийся тем, что согласующий элемент состоит из плавного металлического конуса или клина, жестко связанного с корпусом разрядной камеры вне магнитной ловушки и сменной металлической насадки цилиндрической формы с длиной, подобранной таким образом, чтобы она заканчивалась вблизи пробки магнитной ловушки. 7. The high-current source according to claim 1, characterized in that the matching element consists of a smooth metal cone or wedge rigidly connected to the body of the discharge chamber outside the magnetic trap and a replaceable metal nozzle of a cylindrical shape with a length selected so that it ends near the plug magnetic trap.
RU2011130435/07A 2011-07-22 2011-07-22 High-current source of multicharge ions based on plasma of electronic-cyclotronic resonant discharge retained in open magnetic trap RU2480858C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011130435/07A RU2480858C2 (en) 2011-07-22 2011-07-22 High-current source of multicharge ions based on plasma of electronic-cyclotronic resonant discharge retained in open magnetic trap

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011130435/07A RU2480858C2 (en) 2011-07-22 2011-07-22 High-current source of multicharge ions based on plasma of electronic-cyclotronic resonant discharge retained in open magnetic trap

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2011130435A true RU2011130435A (en) 2013-01-27
RU2480858C2 RU2480858C2 (en) 2013-04-27

Family

ID=48805351

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011130435/07A RU2480858C2 (en) 2011-07-22 2011-07-22 High-current source of multicharge ions based on plasma of electronic-cyclotronic resonant discharge retained in open magnetic trap

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2480858C2 (en)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2650876C1 (en) * 2016-12-21 2018-04-18 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный исследовательский центр Институт прикладной физики Российской академии наук" (ИПФ РАН) Source of ion beam based on electron-cyclotron resonant discharge plasma, held in open magnetic trap
RU2649911C1 (en) * 2016-12-21 2018-04-05 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный исследовательский центр Институт прикладной физики Российской академии наук" (ИПФ РАН) High-current source of ion beams based on of electron-cyclotron resonance discharge plasma held in open magnetic trap
RU2660677C1 (en) * 2017-11-27 2018-07-09 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный исследовательский центр Институт прикладной физики Российской академии наук" (ИПФ РАН) High-current source of ion beams based on of electron-cyclotron resonance discharge plasma held in open magnetic trap
RU2697186C1 (en) * 2018-12-25 2019-08-13 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный исследовательский центр Институт прикладной физики Российской академии наук" (ИПФ РАН) High-current ion source based on a dense plasma of ecr discharge, kept in an open magnetic trap
RU2725615C1 (en) * 2019-12-26 2020-07-03 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный исследовательский центр Институт прикладной физики Российской академии наук" (ИПФ РАН) Source of high-current ion beams based on ecr discharge plasma, held in open magnetic trap
RU2726143C1 (en) * 2019-12-26 2020-07-09 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный исследовательский центр Институт прикладной физики Российской академии наук" (ИПФ РАН) Source of intense ion beams based on ecr discharge plasma, held in open magnetic trap
RU2735045C1 (en) * 2020-03-10 2020-10-27 Общество с ограниченной ответственностью "Технологические Системы и Комплексы" Heat exchange element for installation in gas flow heated by microwave radiation energy and device for microwave gas heating
RU2741180C1 (en) * 2020-03-10 2021-01-22 Общество с ограниченной ответственностью "Технологические Системы и Комплексы" Heat exchange element for installation in gas flow heated by microwave radiation energy and device for gas microwave heating

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2120681C1 (en) * 1996-04-16 1998-10-20 Равиль Кяшшафович Яфаров Electron-cyclone resonance tuned device for microwave vacuum-plasma treatment of condensed media
FR2795906B1 (en) * 1999-07-01 2001-08-17 Commissariat Energie Atomique PROCESS AND DEVICE FOR PLASMA DEPOSIT AT THE ELECTRONIC CYCLOTRON RESONANCE OF LAYERS OF CARBON NONOFIBRES TISSUES AND LAYERS OF TISSUES THUS OBTAINED
US6803585B2 (en) * 2000-01-03 2004-10-12 Yuri Glukhoy Electron-cyclotron resonance type ion beam source for ion implanter
JP3600875B2 (en) * 2002-03-01 2004-12-15 独立行政法人理化学研究所 ECR ion source and method of controlling ion valence in ECR ion source
RU2216818C1 (en) * 2003-01-28 2003-11-20 Общество с ограниченной ответственностью "ЭпиЛаб" Electron cyclotron resonance -plasma source to process semiconductor structures, method to process semiconductor structures, process of manufacture of semiconductor devices and integrated circuits ( variants ), semiconductor device or integrated circuit ( variants )
EP2430637A1 (en) * 2009-05-15 2012-03-21 Alpha Source LLC Ecr particle beam source apparatus, system and method

Also Published As

Publication number Publication date
RU2480858C2 (en) 2013-04-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2011130435A (en) HIGH-CURRENT SOURCE OF MULTI-CHARGED IONS BASED ON THE PLASMA OF ELECTRON-CYCLOTRON RESONANCE DISCHARGE, RETAINED IN AN OPEN MAGNETIC TRAP
US20140062344A1 (en) Interrupted particle source
CA2905931C (en) Microwave plasma spectrometer using dielectric resonator
US9215789B1 (en) Hybrid plasma source
JP2015008127A (en) Axial direction magnetic ion source, and related ionization method
CN103972018A (en) Radio-frequency electric field enhanced single photon and chemical ionization source
CN105655226B (en) A kind of vacuum ultraviolet ionized and chemi-ionization composite ionization source
RU2014137978A (en) METHODS OF ADJUSTING ACCELERATOR ON STANDING WAVE AND ACCELERATION SYSTEMS
JP2007535103A (en) Light source by electron cyclotron resonance
CN102522307B (en) Radio-frequency discharge ionization device enhanced by using photoelectric effect
Ul’yanov et al. Controlling the radiation frequency of a plasma relativistic microwave oscillator during a nanosecond pulse
RU2649911C1 (en) High-current source of ion beams based on of electron-cyclotron resonance discharge plasma held in open magnetic trap
RU2697186C1 (en) High-current ion source based on a dense plasma of ecr discharge, kept in an open magnetic trap
Barkhudarov et al. Electrodeless microwave source of UV radiation
RU113859U1 (en) DEVICE FOR FOCUSING BEAMS OF ACCELERATED CHARGED PARTICLES
US10798810B2 (en) Plasma source
RU2726143C1 (en) Source of intense ion beams based on ecr discharge plasma, held in open magnetic trap
CN103000479B (en) Novel electronic gun
RU2010123951A (en) INSTALLATION FOR VACUUM ION-PLASMA TREATMENT OF LONG-DIMENSIONAL PRODUCTS WITH ISOLATED EMISSION CAMERA
RU158216U1 (en) SOURCE OF FAST NEUTRAL PARTICLES
Golubev et al. Multicharged ion generation in plasma created by millimeter waves and confined in a CUSP magnetic trap
RU2695819C1 (en) Source of intense flows of low-temperature plasma with high degree of ionisation
Emelin et al. Tailoring the pulse shape to efficiently populate atomic electron metastable states in a relativistically intense high-frequency laser field
RU2725615C1 (en) Source of high-current ion beams based on ecr discharge plasma, held in open magnetic trap
Bogdankevich et al. On the development of plasma relativistic microwave oscillator without strong magnetic field