Приборы с ионным пучком: ..с использованием фотоионизации, например с использованием лазерного луча – H01J 27/24

Изобретение относится к ядерной и экспериментальной физике и может быть использовано в физике и технике прямого зажигания мишеней инерциального термоядерного синтеза. Способ ускорения ионов основан на генерации, выделении ионов и формировании пучка ионов из ионизируемого материала мишени с использованием концентрированного луча лазера, выделение ионов и формирование пучка ионов осуществляют в приповерхностном слое на тыльной поверхности мишени при контролируемом воздействии на фронтальную поверхность мишени луча лазера релятивистской интенсивности, при этом формируют высококонтрастный (10⁵ ÷10¹⁰) луч лазера релятивистской интенсивности (10¹⁸÷10¹⁹ В г/см²) сверхкороткой длительности (около 10^-12 с), который с фокусировкой направляют на фронтальную поверхность мишени для возбуждения вихревой структуры электронов и формирования вихревого тока релятивистских электронов в скин-слое фронтальной поверхности для генерации казистационарного магнитного поля и осуществления энергетического индукционного и электромеханического воздействия на слой тыльной поверхности мишени с обеспечением формирования в этом слое плазменного образования и тороидального плазменного токового слоя с выделением ионов и их ускорением к приемнику ионов. Устройство содержит импульсный лазер с концентратором энергии и мишень, мишень выполнена из электропроводного материала меди с напылением на его тыльной поверхности слоя ионизируемого материала, а для контролируемого воздействии на мишень выбран импульсный лазер с параметрами релятивисткой интенсивности (10¹⁶÷10²¹ Вт/см ²) сверхкороткой длительности (около

10 ^-12 с), образующий при своем функционировании в скин-слое на фронтальной поверхности мишени индуктор для индукционного и электромеханического воздействия на слой тыльной поверхности мишени с обеспечением формирования в нем плазменного образования с выделением ионов из плазменного образования и их ускорением к приемнику ионов. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области ионно-пучковой инженерии и может быть использовано в качестве ключевого элемента как существующих, так и новых промышленных технологий наноэлектроники. Источник низкоэнергетичных ионных пучков содержит сверхзвуковое сопло Лаваля с трубкой на оси, через которую подается мишень в виде стержня (или проволоки) в сверхзвуковую расширяющуюся часть сопла, где сфокусированный на торец мишени лазерный луч осуществляет испарение и ионизацию вещества мишени. Отличительной чертой предлагаемого источника является наличие электромагнитной ионной воронки, установленной на оси сопла за его выходным срезом и служащей для формирования и фокусировки ионного пучка, а также его очистки от основной массы истекающего из сопла буферного газа-носителя путем откачки. В результате работы источника достигается положительный эффект, состоящий в увеличении срока непрерывной работы источника, уменьшении потерь вещества мишени, расхода буферного газа-носителя и габаритов при одновременном уменьшении его стоимости. 1 з.п. ф-лы, 9 ил., 2 табл.

Использование: в наукоемкой технологии, в электронике, в медицине для электрофизической обработки газовой среды, преимущественно воздуха, в бытовых промышленных и других помещениях, в частности, в лечебных и/или оздоровительных целях, а также для обеззараживания воды. Сущность изобретения: лазерно-плазменный источник ионов и излучения содержит лазер инфракрасного излучения, работающий в непрерывном или импульсно-периодическом режимах, фокусирующую систему, установленную на пути лазерного излучения, и устройство поджига оптического разряда в фокальной области фокусирующей системы, параметры которой выбирают из условия

R2;

где - коэффициент поглощения плазмы на длине волны лазерного излучения, М^-1; R - расстояние от точки фокуса фокусирующей системы до центра разряда, М. В другом варианте реализации лазерно-плазменный источник ионов и излучения содержит лазер инфракрасного излучения, работающий в непрерывном или импульсно-периодическом режимах, фокусирующую систему, установленную на пути лазерного излучения, устройство поджига оптического разряда в фокальной области фокусирующей системы и устройство для формирования газового потока, направленного от фокусирующей системы к ее фокальной области. Техническим результатом изобретения является обеспечение устойчивой генерации отрицательных ионов с высокой их концентрацией в воздухе. 2 с. и 2 з.п. ф-лы, 3 ил.