Разработка источника ленточных пучков ионов газов для модификации рулонных материалов

Abstract

Описаны принцип работы, конструкция и приведены результаты испытаний ленточного источника газовых ионов на основе несамостоятельного газового разряда низкого давления, поддерживаемого эмиссией плазменного катода с сеточной стабилизацией. Источник генерирует пучки ионов газов (N2, Ar, O2 и их смесей) в импульсно-периодическом режиме (5–1000 Гц, 0,25–0,5 мс). Поперечное сечение пучка 650×80 мм2. Энергия ионов регулируется в пределах 15–40 кэВ, средний ток пучка от 0,5 до 200 мА, неоднородность распределения плотности тока вдоль большой оси сечения пучка ±10 %. Источник работает в диапазоне давлений 0,03–0,07 Па, обеспечиваемых паромасляным насосом. Высокая надежность и большой ресурс ионного источника обусловлены использованием в его газоразрядной системе плазменного катода на основе тлеющего разряда. The operating principle, design, and test results of a source of gaseous ions’ ribbon beam are described. The source was based on non-self-sustained gas glow discharge of low pressure supported by emission of grid stabilized plasma cathode. Beams of gaseous ions (N2, Ar, O2 and their mixes) were generated in pulse-periodic mode (5-1000 Hz, 0.25–0.5 ms). Beams cross section made 650×80 mm2. Ions energy was adjusted within the range 15–40 keV, the average beam current being 0.5–200 mА, the heterogeneity of current density distribution along the large axis of beam cross-section being ~10%. The source operated under pressures 0.03–0.07 Pа provided by diffusion pump. High reliability and large resource of the ion source are caused by the use of plasma cathode based on glow discharge in its discharge system.