FR2647594A1 - Ion source of very high intensity - Google Patents
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Abstract
Description
SOURCE IONIQUE A TRES HAUTE INTENSITE
Dans les sources ioniques classiques, le volume utile d'ionisation est proportionnel à la longueur très limitée du filament émetteur d'électrons ionisants.VERY HIGH INTENSITY IONIC SOURCE
In conventional ion sources, the useful ionization volume is proportional to the very limited length of the filament emitting ionizing electrons.
La présente invention propose une source à volume d'ionisation très grand, indépendant de la longueur du filament, ayant ainsi un rendement beaucoup plus élevé.The present invention provides a source with a very large ionization volume, independent of the length of the filament, thus having a much higher efficiency.
La source (fig I et 11) est constituée essentiellement par une anode longue a et une grille b parallèle à a. L'anode a présente une section en
: les parties horizontales a sont percées sur quasi toute leur longueur de deux fentes m en vis à vis. Enfin, une électrode c encadre complètement a. Le filament émetteur d'électrons f est tendu en vis à vis et parallèlement à m, à une extremité de celle ci et entre a et c.The source (fig I and 11) consists essentially of a long anode a and a grid b parallel to a. The anode has a section in
: the horizontal parts a are drilled over almost their entire length by two slots m opposite. Finally, an electrode c completely frames a. The electron-emitting filament f is stretched opposite and parallel to m, at one end thereof and between a and c.
L'ensemble baigne dans une induction magnétique uniforme B, perpendiculaire au plan de a'.The whole is bathed in a uniform magnetic induction B, perpendicular to the plane of a '.
Un champ électrostatique E quasi uniforme et perpendiculaire à B est établi entre a et b. Le filament f est polarisé négativement par rapport à a et l'électrode c (repousseur d'électrons) est polarisé négativement par rapport à f.An almost uniform electrostatic field E perpendicular to B is established between a and b. The filament f is negatively polarized with respect to a and the electrode c (electron repeller) is negatively polarized with respect to f.
Les électrons émis par f et injectés entre a et b, parallèlement à B sont soumis à l'action d'un système de champs croisés E, B. La projection du mouvement dans un plan perpendiculaire à B est une cycloïde très serrée autour d'une ligne équipotentielle de E (mouvement circulaire combiné avec une dérive de vitesse v=- - dans
B
une direction perpendiculaire au plan E,B).The electrons emitted by f and injected between a and b, parallel to B are subjected to the action of a system of crossed fields E, B. The projection of the movement in a plane perpendicular to B is a very tight cycloid around an equipotential line of E (circular motion combined with a speed drift v = - - in
B
a direction perpendicular to the plane E, B).
En même temps, sous l'effet du champ répulsif entre a et c, ils
oscillent dans un plan parallèle à 3, défini par les fentes m. Un ruban
de charge d'espace électronique d'épaisseur très petite pratiquement
égale à celle de f est ainsi établie en coïncidence avec une surface
équipotentielle de E sur toute la longueur L de l'anode a. les ions
formés et accélérés à travers la grille b sont donc quasi
monocinétiques.At the same time, under the effect of the repulsive field between a and c, they
oscillate in a plane parallel to 3, defined by the slots m. A ribbon
very small thickness electronic space charge
equal to that of f is thus established in coincidence with a surface
equipotential of E over the entire length L of the anode a. the ions
formed and accelerated through grid b are therefore almost
monocinetics.
Le rendement d'une telle source peut être, avec un filament de même
longueur 1, L fois plus grand que celui des sources conventionnelles.The output of such a source can be, with a filament of the same
length 1, L times larger than that of conventional sources.
Un dispositif analogue peut être réalisé avec une symmétrie axiale
(fig. 111). Les électrodes a, b, c sont alors des cylindres et le champ E
n'est plus uniforme mais radial.A similar device can be produced with axial symmetry
(fig. 111). The electrodes a, b, c are then cylinders and the field E
is no longer uniform but radial.
La charge d'espace électronique devient un ruban circulaire fermé sur
lui-même.The electronic space charge becomes a closed circular ribbon on
himself.
Avec cette géométrie, les ions injectés dans l'espace limité par b peuvent être facilement focalisés et introduits, par exemple, dans un spectrographe de masse. La figure IV schématise un tel dispositif : à l'intérieur du volume b, une grille cylindrique d ralentit les ions qui sont ensuite facilement focalisés par les deux électrodes - trous g et h ; I'ouverture axiale dans h peut être très petite,ce qui permet de maintenir un gradient important de pression entre la source et l'espace d'utilisation du faisceau ionique.With this geometry, the ions injected into the space limited by b can be easily focused and introduced, for example, into a mass spectrograph. Figure IV shows schematically such a device: inside the volume b, a cylindrical grid d slows down the ions which are then easily focused by the two electrodes - holes g and h; The axial opening in h can be very small, which makes it possible to maintain a large pressure gradient between the source and the space of use of the ion beam.
L'ensemble source et système de focalisation présente la symmétrie de révolution autour d'un axe parallèle à B.The source and focusing system assembly has the symmetry of revolution around an axis parallel to B.
Remarquons encore que pour des valeurs convenables de E et B, il est facile de bloquer l'introduction dans le dispositif de focalisation d, g, h ds ions légers tel que He, ce qui constitue un avantage important pour certaines applications. Note again that for suitable values of E and B, it is easy to block the introduction into the focusing device d, g, h of light ions such as He, which constitutes an important advantage for certain applications.
Cette nouvelle source ionique à très grande intensité est destinée à alimenter les spectrographesde masse et les canons à ions. This new very high intensity ion source is intended to power mass spectrographs and ion cannons.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR8907013A FR2647594A1 (en) | 1989-05-29 | 1989-05-29 | Ion source of very high intensity |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR8907013A FR2647594A1 (en) | 1989-05-29 | 1989-05-29 | Ion source of very high intensity |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FR2647594A1 true FR2647594A1 (en) | 1990-11-30 |
Family
ID=9382099
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FR8907013A Withdrawn FR2647594A1 (en) | 1989-05-29 | 1989-05-29 | Ion source of very high intensity |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
FR (1) | FR2647594A1 (en) |
-
1989
- 1989-05-29 FR FR8907013A patent/FR2647594A1/en not_active Withdrawn
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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ST | Notification of lapse |