[发明专利]带有导流挡板的磁屏蔽霍尔离子源及其电离方法

权利要求书

1.一种带有导流挡板的磁屏蔽霍尔离子源，包括电磁铁、设有电离通道的导磁管体、阳极、阴极、气体工质导管和电源，其特征在于：所述电离通道的底端封堵，所述电离通道的另一端为带有扩口设置的开口端，所述阳极设置在所述电离通道的底端，所述阴极远离所述阳极并设置在所述电离通道的开口端外侧，所述电离通道的周向内壁面上设置有至少一个导流挡板以使气体工质向电离通道的中心区域聚集；所述导流挡板布置在所述电离通道的周向内壁面上近阳极区和电离区交界处；所述导流挡板的一端与所述电离通道的内壁面连接，所述导流挡板的另一端朝向所述阳极倾斜设置，与所述内壁面呈夹角α，且夹角α的范围为20°≤α≤60°。

2.根据权利要求1所述的磁屏蔽霍尔离子源，其特征在于：夹角α为30°或45°。

3.根据权利要求1所述的磁屏蔽霍尔离子源，其特征在于：所述导流挡板的数量不少于三个，导流挡板长度相同，导流挡板之间的间距相同。

4.根据权利要求3所述的磁屏蔽霍尔离子源，其特征在于：导流挡板的长度为10mm，导流挡板之间的间距为2mm。

5.根据权利要求1所述的磁屏蔽霍尔离子源，其特征在于：所述导流挡板的数量不少于三个，导流挡板之间的间距从所述阳极朝向阴极的方向逐渐变大或逐渐变小。

6.根据权利要求1-5任一项所述的磁屏蔽霍尔离子源，其特征在于：在所述电离通道的内壁面上设置磁屏蔽层，所述磁屏蔽层为陶瓷层，所述导流挡板采用具有阻磁效能的陶瓷材料制成。

7.一种提高磁屏蔽霍尔离子源电离效率的方法，其特征在于：

步骤一，根据工质气体和所需电离强度设定霍尔离子源的阳极、阴极和磁场的参数；

步骤二，在霍尔离子源的电离通道内按初始间距、长度和倾角设置导流挡板，并测算当前的电离通道内的分子密度；

步骤三，调整导流挡板的间距、长度和倾角，测算在不同间距、长度和倾角设置的导流挡板情况下的电离通道内的分子密度；

步骤四，优化选择，比较步骤二和步骤三中的不同测算结果，选择电离通道的近壁面区的分子密度最小、电离通道中部分子密度最大的测算结果，根据选择的该测算结果选择对应的导流挡板的间距、长度和倾角设置参数为最优参数。