[发明专利]一种双层孔离子引出和加速装置

权利要求书

1.一种双层孔离子引出和加速装置，其特征在于，该装置为圆柱状结构，包括阴极、第一阳极和第二阳极，所述阴极、第一阳极和第二阳极沿圆柱中心轴为旋转对称结构，所述阴极与所述第一阳极之间通过第一绝缘介质隔离，所述第一阳极与第二阳极之间通过第二绝缘介质隔离；其中，从装置的中心剖面来看，

所述阴极围成了等离子体区，所述等离子体区为矩形，所述阴极在靠近所述第一阳极的边界中心处设置有第一引出孔；

所述第一阳极的中心位置处设置有第二引出孔；

所述第一阳极和第二阳极之间形成离子加速区，所述离子加速区为真空区；

所述等离子体区的离子经所述第一引出孔和第二引出孔引出，然后经过所述离子加速区加速后打到所述第二阳极上；

所述等离子体区的长度和半径分别为Lc和Rc，所述第一引出孔的厚度和半径分别为L1和R1，所述第二引出孔的厚度和半径分别为L2和R2，所述第一引出孔和第二引出孔之间的距离为Lca，所述离子加速区的长度和半径分别为La和Ra，其中，Lc＝4.7mm，Rc＝5.0mm，L1＝0.1mm，R1＝1.4mm，L2＝1.6mm，R2＝1.4mm，Lca＝0.2mm，La＝5.0mm，Ra＝5.0mm。

2.根据权利要求1所述的双层孔离子引出和加速装置，其特征在于，所述等离子体区由气体放电产生或直接加载产生。

3.根据权利要求1所述的双层孔离子引出和加速装置，其特征在于，所述第一引出孔和第二引出孔均为圆柱形孔，并且圆柱形孔的中心轴与整个装置的中心轴重合。

4.根据权利要求1所述的双层孔离子引出和加速装置，其特征在于，所述阴极上靠近所述第一阳极的边界厚度远小于所述第一阳极的厚度。

5.根据权利要求1所述的双层孔离子引出和加速装置，其特征在于，所述第一引出孔和第二引出孔的半径相同。

6.根据权利要求1所述的双层孔离子引出和加速装置，其特征在于，所述阴极为接地电极，电位U_c为0V。

7.根据权利要求6所述的双层孔离子引出和加速装置，其特征在于，所述第一阳极和第二阳极均施加负偏压，所述第一阳极的电位为U1，所述第二阳极的电位为U2，其中，U10，U20，U1U2，U1的绝对值远小于U2的绝对值。

8.根据权利要求1所述的双层孔离子引出和加速装置，其特征在于，所述阴极、第一阳极和第二阳极均为良导体。

9.根据权利要求7所述的双层孔离子引出和加速装置，其特征在于，所述第一阳极的电位U1为-250V，所述第二阳极的电位U2为-10.25kV。