149649. lajstromszámú szabadalom • Kettős-plazmatron-ionforrás állandó mágnessel és a működés során optimálisra beállítható plazmasűrítéssel
Megjelent: 1962, július 31. MAGYAK NÉPKÖZTÁRSASÁG •íT ^ SZABADALMI LEÍRÁS ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL 149.649. SZÁM 21. g. 17—24. OSZTÁLY. — VA—380. ALAPSZÁM Kettős-plazmatron-ionforrás állandó mág nessel és a működés során optimálisra beállítható plazmasűrítéssel VEB Vakutronik Dresden cég, Dresden (Német Demokratikus Köztársaság) Feltaláló: Werner Heinz oki. mérnök, Dresden (NDK) A bejelentés napja: 1960. április 22. A találmány ionforrások javítására vonatkozik, különösen pedig az ismert ún. 'kettős-plazmatron-i onforrással (duo-plazmatron) kapcsolás. Az ismert kettős-plazmatron ionforrásoknál aplazma sűrítése mágneses pőlussarulencse inhomogén mágneses terével érhető el. A szükséges mágneses fluxust mágneses tekercs állítja elő. A mágneses pólussaruban az egyik kapilláris úgy van hosszirányban méretezve, hogy a kisüléses mechanizmust a plaztnahólyag kettősréteg tartományában még éppen ne zavarja a pólussarulencse berezgő mágneses tere. Gyakorlatilag úgy járnak el, hogy a kapilláris kiválasztott adott hossza esetén a mágneses tekercs áramát kísérletileg úgy állítják be, hogy a mágneses pőlussarulencse inhomogén mágneses tere révén az optimális sűrítés elérhető legyen, ,de a kettős plazmaréteg-hólyag zavarása nélkül. E kettős plazmatronok egy ismert, továbbfejlesztett alakja a mágneses tekercs helyett állandó (permanens) .mágnessel rendelkezik, úgyhogy a tekercs gerjesztésére szolgáló elektromos rész és ennek állandó értéken tartása feleslegessé válik. E megoldás révén azonban egyúttal egy használható szabályozási' lehetőség is elmarad. Az ionforrások gyakorlati üzemeltetése ezáltal megnehezedik, különösen ami az optimális beállítást, jusztírozást és az illesztéseket illeti. Ezen alapvető hátrányok mellett ezenfelül az ismert állandó mágneses 'megoldás további hiányosságokkal ifi rendelkezik. Így pl. az alkalmazott ferromágneses anyag nagy hoigérnybevétele miatt az egyik mágneses pólussarut központosán vízhűteni kell, ami azután, az alkalmazott — tengelyirányban mágnesezett — I ,Maniperm"-ből készült gyűrű alakú •mágnesre nézve erős mágneses visszazárást képez. Ily módon azután a létrehozott összrnágneses fluxusnak csunán egy csekély töredéke használható fel a hatásos mágneses pólussaruk közötti inhomogén mágneses fér felépítésére. E visszazárást pedig oly módon kiküszöbölni, hogy nem ferroimágneses anyagokat alkalmazunk a hőigénybevétel és a szükséges egyszerű technológiai megmunkálás miatt ütközik nehézségekbe. Az elmondottakon felül ahhoz, hogy a mágneses pólussaruk között az ionforrás működése során fellépő 102 Volt nagyságrendű- feszültségkülönbséget fenntartsuk, az; szükséges, hogy szigetelés céljaira különleges légrést iktassunik be, amely azután a maga részéről a mágneses visszazárás következtében már aimúgyis erősen leromlott térerősséget a pólussarulencse térségében még tovább csökkenti. Végül rá kell mutatnunk arra is, hogy a tengelyirányban mágnesezett gyűrűmágnes üzem közbeni rendkívül erős felmelegedésének megengedhető határok közé szorítása céljából és az állandó mágnes 450 C°~os Curie pontja túllépésének megakadályozása végett a pólussaruk és a gyűrűmágnes közé egy további légrés van beiktatva, amely azután szintén nem kívánt módon csökkenti a pőlussarulencse térségében elérhető térerősséget. Meg kell jegyeznünk, hogy a pólussarulencse inhomogén mágneses tere nagyságának és lefolyásának optimális beállíthatóságát állandó mágnesek alkalmazása eeetén a fentebb említett, a pólussarulenese hatásos légrésével azonos nagyságrendű többféle légrése'knek az összfluxust csökkentő hatása is lehetetlenné' teszi. Az ismert megoldások említett hátrányainak azután az a következménye, hogy a szükséges és elérhető mágneses térerők a pőlussarulencse tartományában nem is fejtik ki teljes mértékben hatásukat, a kettős sűrítés ezáltal nem kielégítő és ily módon a kívánt sugáráramok és
