Термоионные источники

Ширина щели ленточного термоионного источника [c.59]

Особенно строгие требования предъявляются к форме, интенсивности и моноэнергетичности ионного пучка. Для получения положительных ионов разработано несколько типов ионных источников. К числу первых принадлежат искровые и газоразрядные источники для ионизации твердых веществ и газов. Затем появились термоионные источники, которые хорошо зарекомендовали себя главным образом для ионизации солей щелочных металлов, имеющих при сравнительно низких температурах заметную термоионную эмиссию. Для ионизации газа наиболее оптимальными оказались источники с электронной бомбардировкой- Известны и другие способы ионизации вещества, например ионизация в сильном электрическом поле, ионизация с помощью а-излучения, фотоионизация [4] и др., которые из-за малой эффективности применяются редко. [c.62]

В термоионном источнике вещество в твердом состоянии, обычно в виде какой-либо соли, наносится непосредственно на анодную нить (ленту). Нить с нанесенной на нее пробой накаляется, и если потенциал ионизации исследуемого элемента мал по сравнению с работой выхода материала анода, то часть вещества с нити испаряется в виде положительных ионов [9—15]. Существуют источники с одной, двумя и тремя нитями. При использовании источника с одной нитью не всегда мож- [c.63]

Если выбрать такое химическое соединение вещества, которое дает при испарении тяжелые молекулы с небольшой разностью масс измеряемых изотопов, то можно свести ошибку, вызванную эффектом фракционирования, к пренебрежимо малой величине. Однако при работе с термоионным источником все же остается сомнение, нужно ли вводить поправку на фракционирование, так как часто неизвестно, в каком виде испаряется вещество с боковых нитей. [c.64]

При конструировании многопозиционного термоионного источника особое внимание уделяют форме защитных экранов, установленных между нитями проб и эталонов. Защитные экраны служат препятствием для пря- [c.64]

Рис. 3.3. Схема электродов термоионного источника

Из-за трудностей, связанных с эффектом фракционирования малой скорости анализа, сложности перезарядки ионного источника очередной пробой и малой интенсивностью некоторых элементов, имеющих высокие потенциалы ионизации, термоионные источники применяются лишь в тех случаях, когда анализируемые вещества имеют низкую упругость паров, но обладают достаточно высокой термоионной эмиссией. [c.65]

Ионы Na" " и Ag" " получали из соответствующих термоионных источников. Образование кластеров происходило, когда эти ионы перемещались слабым электрическим полем в реагирующем газе, а продукты реакции выводились через сверхзвуковое сопло в вакуум Ю Тор, где они анализировались квадрупольным масс-спектрометром. Давление и температура в реакционной камере варьировались в пределах 4—20 Тор и 0 —400° С. [c.111]

Из сравнения (5.341) и (5.349) видно, что ток пропорционален степени /з радиуса зонда в случае источника пренебрежимо малых размеров, в то время как для источника конечных размеров он пропорционален степени /з той же величины. Поэтому в малых зондах при использовании источников с полевой эмиссией можно получить больший ток, чем от термоионных источников. Для больших зондов справедливо обратное. Естест- [c.347]

ТЕРМОИОННЫЙ ИСТОЧНИК ЭНЕРГИИ [c.228]

Установка состоит из вакуумной камеры, электронной пушки, пульта управления и механизма передвижения. При этом методе сварки деталь закладывают в камеру соответствующего габарита. После удаления из нее воздуха вакуум-насосом к катоду, состоящему из вольфрамовой спирали, от внешнего источника высоковольтного выпрямителя подводится высокое напряжение в 20—30 кв. Деталь в камере оказывается анодом. В результате термоионной эмиссии поток электронов устремляется от вольфрамового катода, проскакивает через отверстие в специальной 170 [c.170]

Из приведенных выше различных способов получения положительных ионов широко используются только ионизация с помощью высокой температуры и ионизация бомбардировкой электронным пучком. Ионные источники указанных типов при определенных геометрических и электрических параметрах дают пучки ионов, удовлетворяющие предъявляемым требованиям по разбросу начальных скоростей, и имеют достаточную интенсивность. В реальных условиях их работы разброс начальных скоростей не превыщает 1 в, что вполне допустимо для прибора среднего класса, у которого используются ионы с энергией не ниже 1000 эв. Другие способы ионизации не позволяют получать необходимую однородность и эффективность пучка ионов, поэтому источники с использованием эффекта термоионной эмиссии и электронного пучка получили наибольшее распространение. [c.62]

Наиболее точные измерения получают из сравнения результатов анализа вещества с эталонной пробой. Такая модификация источника выполняется в виде поворотной головки с ленточками для термоионной эмиссии, на которые наносятся измеряемые образцы и эталоны. [c.64]

Вакуумные методы нанесения покрытий и модифицирования поверхности (электроннолучевой и ионно-плазменный методы, термоионное и катодное распыление, ионная имплантация и др.), а также электроискровое легирование и лазерная обработка основаны на использовании электрической энергии. Источники питания, как правило, являются специализированными и во многих случаях входят в состав установки для нанесения покрытий или обработки поверхности. [c.420]

Конструирование пушек с полевой эмиссией намного легче, чем термоионных пушек. Из-за очень сильного электростатического поля у вершины вблизи нее потенциал резко возрастает и спадает на расстоянии порядка нескольких радиусов вершины. Дальше поле практически равно нулю. Если пушка проектируется так, чтобы поле экранировалось отверстием в первом электроде (см. разд. 7.3.1.5), то влиянием эмиттера вообще можно пренебречь. В первом приближении можно считать, что частицы появляются из области, в которой поле отсутствует, тогда в этой пушке можно использовать любую ограниченную линзу с нулевым полем на входе. На рис. 127 показана упрощенная кубическая полиномиальная линза с единственной модификацией, состоящей в том, что электроды ограничиваются плоскими поверхностями, перпендикулярными оптической оси (область в пространстве объекта, в которой поле отсутствует, обеспечивается упомянутым выше распределением потенциала без введения дополнительных экранирующих трубок). В соответствии с этим любая ограниченная электростатическая линза может быть использована как многоэлектродная пушечная линза. За последнее время для источников с полевой эмиссией успешно применялись многоэлектродные пушечные линзы [228]. [c.472]

Тепловые трубы могут быть использованы как для теплового соединения термоионного генератора с источником теплоты, так и для соединения генератора с отводящим теплоту радиатором. Ввиду большой значимости проблем надежности и срока службы устройства в космических приложениях как в США, так и в Европе была проделана большая работа по технологии изготовления, совместимости материалов и ресурсным испытаниям соответствующих высокотемпературных тепловых труб. Для подвода теплоты к эмиттеру в качестве рабочих жидкостей рассматривались литий и серебро, а для охлаждения коллектора — натрий и калий (данные по совместимости приведены в гл. 3). [c.230]

ИОННЫЙ МИКРОСКОП, электронно-оптич. прибор, в к-ром для получения изображений применяется ионный пучок, создаваемый термоионным или газоразрядным ионным источником. По принципу действия И. м. аналогичен электронному микроскопу. Проходя через объект и испытывая в различных его участках рассеяние и поглощение, ионный пучок фокусируется системой электростатич. или магн. линз и создаёт нд экране или фотослое увеличенное изображение объекта. [c.232]

MOFO попадания молекулярного потока, выходящего из накаленной нити рабочей пробы, на нити с очередными пробами и эталонами. На рис. 3.3 схематически показано устройство обычного трехнитного термоионного источника. [c.65]

Понятие яркости крайне важно для источников конечных размеров. Однако в источниках с собственной и полевой эмиссией источник настолько мал, что гауссово изображение занимает очень малую часть конечного пятна (см. разд. 5.7.1). В этом случае яркость может быть на 4 порядка выше, чем для термоионных источников. Однако такую яркость трудно использовать, так как плотность тока от очень маленького источника етремится к бесконечности. При этом считается, что пучок испускается прямым источником намного меньшим, чем сам наконечник катода с полевой эмиссией. Мнимый источник можно рассматривать как точку с углом полураствора конуса уо- Ток определяется через угловую яркость (или угловую плотность тока или угловую интенсивность эмиссии) й11й как [c.343]

Ядерные термоэлектрические ПЭ представляют собой комбинацию ядерного источника тепла (реактора) и ТЭГ термоэлектрического, термоамиссионного (чаще термоионного, ибо поддержание вакуума и малого межэлектродного расстояния технически трудно) или магнитогазодинамического типа. Все три варианта были в той или иной степени испытаны (в СССР установка первого типа Ромашка , второго — Топаз ). Недостатком первых двух ТЭГ является их маломощность при большой тепловой мощности реакторов, а также относительно низкий КПД (10—15%) и некоторые др. [c.148]

В связи с освоением космического пространства возникла потребность в энергии, необходимой для работы аппаратуры в космических летательных аппаратах. Вначале ядерные устройства использовались в качестве вспомогательного источника энергии, основным же источником служили солнечные элементы, аккуму-ляторньй батареи и т. п. С тех пор как ядерная энергия стала основным источником энергии, была создана серия устройств типа SNAP (сокращенное название источника вспомогательной ядерной энергии), способных полностью обеспечивать энергией космическую аппаратуру. В этих устройствах реализуются различные способы преобразования энергии, включая термоэлектрический, термоионный системы Штирлинга, Рэнкина и Брайтона. Обычно в первых двух системах используется изотопный источник теплоты, а в третьей системе — реактор. Требования в отношении топлива для реакторных систем аналогичны соответствующим требованиям для других ядерных реакторов, поэтому детально будет рассмотрен только изотопный источник тепловой энергии. [c.453]

Масс-спектрометр МИ-1305 комплектуется тремя источниками ионов для ионизации газа электронным ударом, для ионизации малолетучих твердых веществ при термоионной эмиссии из раскаленной нити и для получения царов летучих твердых веществ. Последний источник представляет собой комбинацию источника ионов газа с микроиспарителем для твердых веществ. [c.58]

Используя такие физические явления, как электростатическая и электромагнитная индукции, пьезоэффект, эффект магнитострикции, термоионные процессы, можно построить приборы, преобразующие звуковые волны в электрические колебания и обратно и сохраняющие при этом с большой точностью форму этих колебаний. Однако кпд такого преобразования энергии звуковых волн обычных источников (голос человека, музыкальные инструменты) весьма мал. Поэтому электрический эффект, получающийся на выходе такого точного преобразователя — микрофона, невозможно использовать для передачи или записи без предварительного усиления. В свою очередь, для получения достаточно громкого звука при подведении к преобразователю — громкоговорителю электрических колебаний требуется значительная мощность этих колебаний. [c.7]

Жидкометаллические тепловые трубы. Ранние работы по тепловым трубам были связаны с их применением в термоионных генераторах они описываются в гл. 7. Применительно к этой сфере приложений имеются два представляющих интерес температурных интервала область рабочих температур эмиттера 1400—2000°С и рабочих температур коллектора 500—900°С. В обоих температурных диапазонах в качестве рабочей жидкости требуется применять жидкий металл. В настоящее время имеется значительный объем информации по технологии изготовления и характеристикам таких тепловых труб. Позднее тепловые трубы, работающие в более низком температурном диапазоне, были использованы для подвода теплоты от источника к батарее цилиндров в двигателе Стирлинга и в промышленных печах. Было установлено, что в этом диапазоне температур может быть использован широкий набор сочетаний материалов, была исследована их совместимость и детально проанализирован ряд других проблем. Щелочные металлы используются в сочетании с такими конструкционными материалами, как нержавеющая сталь, никель, ниобийцир-кониевые сплавы и другие тугоплавкие материалы. В работе [4-4] приводятся данные о более чем 20 ООО ч ресурсе таких труб. Гровер [4-5] описывает тепловую трубу малой массы, изготовленную из бериллия с калием в качестве рабочей жидкости. Бериллий вставлялся между фитилем и стенкой трубы, оба указанных элемента были выполнены из сплава ниобийцирконий (1% 2г). Данная труба работала при 750°С в течение 1200 ч без каких-либо признаков коррозии, образования сплавов или переноса массы. [c.139]

Термен и Мей [7-6] предложили использовать тепловые трубы для обеспечения более равномерного распределения температуры в неравномерно облучаемой оболочке. Кроме того, был проанализирован вопрос об изготовлении почти изотермических конструкций радиаторов с использованием тепловых труб для повышения эффективности отвода отработанной теплоты, а также о применении тепловых труб для передачи теплоты от реактора к термоионному преобразователю энергии. Конвей и Келли [7-7] исследовали возможность реализации замкнутой кольцевой тепловой трубы с многочислен-нымн комбинациями испарительных и конденсиониру-ющих поверхностей. Труба имела вид тороида с восемью источниками и восемью стоками теплоты. Авторы пришли к заключению, что замкнутая тепловая труба, надлежащим образом связанная с корпусом космического корабля, может оказаться высокоэффективным средством снижения перепадов температур в конструкции. [c.219]

Подвод тепла к эмиттеру (катоду) может быть осуществлен от любого источника, например тепла, получаемого при сжигании органического топлива или применения ядерного топлива. Температура коллектора (анода) термоионного преобразователя рассматриваемого типа относительно высока и поэтому целесообразно объединить термоионный преобразователь с нор1мальной теплосиловой установкой, работающей на naipe или газе, агреваемьгх за счет охлаждения анода. [c.592]

Еще одной серьезной проблемой, препятствующей широкому использованию ЭРД, является то, что для их функционирования необходимо наличие на борту космического аппарата очень мощного источника электроэнергии. Например, для ТМК-Э требовались огромные панели солнечных батарей площадью около 36 ООО м . Конечно же, о столь крупногабаритной конструкции тогда не могло быть и речи. Для электропитания ЭРД марсианского корабля предполагалось использовать компактный ядерный реактор с безма-шинным способом преобразования тепловой энергии (с помощью термоионных устройств или полупроводниковых термопар). [c.390]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...