一种基于磁性阳极结构的小型化潘宁离子源制造技术

本发明专利技术公开了一种基于磁性阳极结构的小型化潘宁离子源，阳极具体表现为具有一定长度的可导电磁环。小型化离子源为典型的潘宁离子源结构，在这个系统中，电子在电场和磁场的共同作用做螺旋线运动，从而产生高密度潘宁等离子体。本发明专利技术通过一个具有磁性的阳极结构增强离子源轴向磁场的磁场强度和均匀度，增加电子在放电区域的轨迹长度，增大离子源工作气体和电子的碰撞几率，增大离子源工作气体的电离率，从而实现离子源原子离子比的提高，同时该类型离子源结构简单，制造成本低，寿命长，易于实现小型化。实现小型化。实现小型化。

【技术实现步骤摘要】
一种基于磁性阳极结构的小型化潘宁离子源


[0001]本专利技术涉及一种离子源
，具体涉及了一种具有磁性结构的阳极及基于该阳极结构的小型化潘宁离子源。

技术介绍

[0002]离子源是产生带电粒子束的装置。它为加速器提供带电粒子束，是加速器的关键部件之一。
[0003]潘宁离子源能在低气压下稳定工作，具有结构和供电系统相对简单、工作寿命长和易于小型化的特点，在石油测井和地质勘探等方面获得广泛的应用。如图1所示，潘宁离子源主要由相对固定的磁钢和磁环、阳极、相对固定的第一阴极和第二阴极等组成。在阳极和第一阴极及第二阴极之间加上一定幅值的高压后，阴极因场致发射产生电子，电子先在第一阴极/第二阴极
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阳极的电场作用下加速，后在阳极
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第二阴极/第一阴极的电场作用下减速，在阴极边界速度为零，随后反向加速向阳极运动，轴向无法逸出对阴极，纵向在轴向磁场的作用下无法向阳极壁扩散。为了增加电子与离子源工作气体之间的碰撞电离机会，一般采用两种方法，1)提高阳极电压，使得电子获得更高的能量，增大放电电流；2)轴向磁场强度本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于磁性阳极结构的小型化潘宁离子源，其特征在于，包含磁钢(1)、第一阴极(2)、阳极(3)、第二阴极(4)和磁环(5)，所述阳极(3)为筒状的可导电磁环，阳极(3)的轴向设有阳极孔(32)，所述第一阴极(2)和第二阴极(4)分别位于阳极(3)的两端，所述磁钢(1)设置在第一阴极(2)的外侧，所述磁环(5)设置在第二阴极(4)的外侧；所述第一阴极(2)及第二阴极(4)与所述阳极(3)之间电压超过阈值电压以后，在充有低压气体的电极之间产生自持放电；在这个磁电系统中，电子在电场和磁场的共同作用下做螺旋线运动，从而产生潘宁等离子体；所述阳极(3)可产生轴向磁场，配合离子源原有的磁钢和磁环，增强离子源轴向磁场的磁场强度和均匀度，从而实现潘宁等离子体密度的提高和控制。2.根据权利要求1所述的小型化潘宁离子源，其特征在于，所述阳极(3)的电压为1000
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3000V。3.根据权利要求1所述的小型化潘宁离子源，其特征在于，所述阳极(3)的截面为环形，管壁(31)厚度为2
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5mm，所述阳极孔(32)的截面直径为5
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12mm。4.根据权利要求1所述的小型化潘宁离子源，其特征在于，所述阳极(3)的材料为具有较高硬度和熔点的可导电的磁性材料。5.根据权利要求1所述的小型化潘宁离子源，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：ꢀ七四专利代理机构，
申请(专利权)人：中科石金安徽中子技术有限公司，
类型：发明
国别省市：