[发明专利]一种微波驱动无铯负氢离子源

摘要

本发明提供了一种负氢离子源，尤其是一种采用2.45GHz微波驱动和全永磁结构的无铯的强流微波驱动负氢(H^-)离子源。本发明采用了2.45GHz微波来产生等离子体；离子源磁场全部由永磁体产生；H^-产生区域采用了钽材料的肩结构；H^-产生区域采用了小孔径和横向偏转磁场。通过2.45GHz微波放电产生了大量的激发态氢分子(H₂^*)，适当的横向磁场使得高能电子无法进入H^-产生区域，通过的低能电子在H^-产生区域与H₂^*相互作用产生H^-。钽材料的肩结构增加了在其表面产生H^-的几率。H^-产生区域的孔径较小阻止了微波加热该区域的电子，该区域的横向磁场偏转掉引出束流中的电子，使得最终得到流强高、电子比例低的H^-离子束流。该负氢离子源主要用于为加速器提供负氢离子。

主权项

一种微波驱动无铯负氢离子源，包括微波系统(1)、介质耦合波导(2)、初级放电室(3)、磁体、肩结构(5)、负氢产生区(6)、引出系统(9)、进气孔(10)、偏压电极(11)、绝缘陶瓷片(12)以及冷却和辅助系统，其特征在于，所述的微波系统(1)与介质耦合波导(2)相连接，微波系统产生并传输的微波通过介质耦合波导(2)耦合到初级放电室(3)，初级放电室(3)的磁场由磁体(4)提供，磁体(4)环绕初级放电室外侧，负氢产生区(6)嵌入到初级放电室(3)中与之相连通，初级放电室(3)和负氢产生区(6)连接处有磁体(7)提供的横向磁场，负氢产生区(6)采用肩结构(5)，肩结构(5)外侧靠近引出系统(9)处有磁体(8)提供偏转电子的内偏转场，引出系统(9)为三电极结构，引出孔前加偏压电极(11)，偏压电极(11)通过绝缘陶瓷片(12)同引出电极和腔壁绝缘，进气孔(10)位于负氢产生区(6)内壁一侧靠近引出系统(9)方向。