источник заряженных пылевых частиц

Формула изобретения

Источник заряженных пылевых частиц, содержащий корпус, бункерный электрод, зарядный электрод с иглой, бункерную и зарядную камеры, отличающийся тем, что между зарядным электродом и корпусом установлен промежуточный электрод, образующий между корпусом и внешней поверхностью промежуточного электрода промежуточную камеру, зарядная камера образована зарядным электродом и внутренней поверхностью промежуточного электрода, при этом в боковой поверхности промежуточного электрода выполнены дополнительные отверстия, сообщающие зарядную и промежуточную камеры между собой, а бункерная камера образована корпусом и бункерным электродом и сообщена с промежуточной камерой посредством отверстий, выполненных в корпусе.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области ускорительной техники и может быть использовано в качестве инжектора пылевых частиц для последующей ускорительной системы.

Известен источник заряженных пылевых частиц, состоящий из бункерной камеры, образованной бункерным электродом и внутренней стороной промежуточного электрода, зарядной камеры, образованной внешней стороной промежуточного электрода и корпусом, иглы (Статья: Fechtig H., Grun E., Kissel J., Laboratory simulation. Charber 9, M.P. Institute Kernphysik, 69, Heidelberg 1, FRG, 1989). Недостатком этого источника заряженных пылевых частиц является проникновение в объем вакуумной камеры незаряженных частиц.

Наиболее близким аналогом является источник заряженных пылевых частиц, состоящий из бункерной камеры, образованной бункерным электродом и внутренней стороной зарядного электрода, зарядной камеры, образованной внешней стороной зарядного электрода и корпусом, иглы. (Акишин А.И., Новиков Л.С. Методика и оборудование имитационных испытаний материалов космических аппаратов. - М.: Изд-во Моск. ун-та, 1990, 90с. (стр.80)).

Однако он обладает рядом недостатков: в общем потоке пылинок, генерируемых таким инжектором, количество частиц, имеющих близкий к максимальному заряд, будет составлять не более 1% от общего числа пылинок.

Поставлена задача: разработать источник заряженных пылевых частиц, обладающий большим процентным отношением частиц с близким к максимальному зарядом к общему потоку пылевых частиц.

Поставленная задача достигается тем, что в источнике заряженных пылевых частиц, содержащим корпус, бункерный электрод, зарядный электрод, иглу, бункерную камеру, зарядную камеру, согласно изобретению, между зарядным электродом и корпусом введен промежуточный электрод и промежуточная камера, образованная корпусом и внешней поверхностью промежуточного электрода, а бункерная камера образована корпусом и бункерным электродом, зарядная камера образована зарядным электродом и внутренней поверхностью промежуточного электрода.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на Фиг.1 изображено устройство (вид спереди в разрезе), Фиг.2 - вид сверху.

Устройство содержит корпус 1, в котором по окружности выполнены бункерные камеры 2, с расположенными в них бункерными электродами 3, в полости корпуса 1 установлен промежуточный электрод 4 со сферической внутренней поверхностью, в крышке корпуса 1 установлен зарядный электрод 5 с размещенной на нем иглой 6. Промежуточная камера 7 образована корпусом 1 и внешней поверхностью промежуточного электрода 4, зарядная камера 8 образована внутренней поверхностью промежуточного электрода 4 и зарядным электродом 5, в корпусе 1 выполнены отверстия 9, соединяющие полости бункерных камер 2 с промежуточной камерой 7 и отверстие 10, выполненное в корпусе 1 соосно с иглой 6. В промежуточном электроде 4 выполнены отверстия 11 и отверстия 12, соединяющие полость промежуточной камеры 7 с полостью зарядной камеры 8, и отверстие 13 выполненное в промежуточном электроде по оси зарядного электрода. Геометрия промежуточной камеры 7 выбрана таким образом, чтобы силовая линия с наименьшей напряженностью в этой камере находится напротив отверстий 12 и проходит через отверстия 11 в направлении иглы 6.

Устройство работает следующим образом: пылевые частицы находятся в бункерной камере 2, которая соединена через отверстие 9 с объемом промежуточной камеры 7, образованной корпусом 1 и промежуточным электродом 4. В общем случае таких бункерных камер 2 в источнике заряженных пылевых частиц может быть несколько, каждый для своего сорта пылевых частиц. При подаче напряжения на бункерный электрод 3, пылевые частицы начинают через отверстия 9 поступать в промежуточную камеру 7, где двигаясь по силовым линям электрического поля через отверстия 11 попадают в область иглы 6. Если пылевая частица, после зарядки не попала в выходное отверстие 13, или если не коснулась иглы 6, то она смещается в зону слабого поля в районе отверстий 12, через которые она попадает обратно в промежуточную камеру 7.

Таким образом, для создания потока заряженных частиц, равного потоку прототипа необходимо приблизительно в 100 раз меньшее количество пылевых частиц, кроме того, попадание в объем ускорителя недостаточно заряженных частиц практически исключается. Эта конструкция позволяет создать поток частиц со значительно большей средней скоростью, чем у прототипа.