ряда
;
М
—
маса ионов
;
v
i
—
средняя скорость ионов
;
е
—
заряд элек
-
трона
;
U
p
—
напряжение разряда
.
Ионный ток ускорителя
I
i
измерялся коллектором
,
который устана
-
вливался на выходе ускорительного канала и перекрывал всю площадь
ионного пучка
.
На коллектор подается отрицательный относительно
камеры электрический потенциал величиной
20
. . .
25
В
.
Величина по
-
тенциала превышает в
5. . . 6
раз электронную температуру
,
что позво
-
ляет отсечь электронную компоненту пучка и собирать на коллектор
только ионную составляющую
.
Ионный ток ускорителя всегда мень
-
ше тока разряда
I
р
.
Расход рабочего газа определялся расходомером как
объемный расход
G
V
при атмосферном давлении и пересчитывался как
массовый расход
G
m
и расход в токовых единицах
I
m
:
G
m
=
G
V
m
M
V
;
I
m
=
G
V
N
A
e
M
V
,
где
m
= 40
г
/
моль
—
молярная масса аргона
;
М
V
= 22
,
4
л
/
моль
—
молярный объ
e
м
;
N
A
= 6
,
02
·
10
23
частиц
/
моль
—
число Авогадро
;
e
= 1
,
6
·
10
−
19
Кл
—
заряд электрона
.
Практически
,
расход в токовых единицах
I
m
показывает
,
какой мак
-
симальный ионный ток можно получить при данном расходе
.
Для изме
-
рения тока на полюсах магнитной системы корпус ускорителя изолиро
-
вали от вакуумной камеры и соединяли с ней через миллиамперметр
.
Среднюю энергию ионов на выходе ускорителя определяли осред
-
нением тормозной характеристики пучка
,
которую получали трехэлек
-
тродным зондом
[10
и
11].
Зонд располагался на срезе канала ускорителя со стороны вакуум
-
ной камеры
.
Зонд состоял из расположенных друг за другом двух се
-
ток и коллектора
.
Сетки предназначены для разделения электронной и
ионной компонент плазмы
.
Первая сетка
,
обращенная к плазме
,
нахо
-
дящаяся под потенциалом плазмы
,
служила для экранирования плазмы
от поля второй сетки
;
вторая сетка
,
расположенная между первой сет
-
кой и коллектором
, —
для разрыва плазмы и выделения ионной компо
-
ненты
.
На вторую сетку подавали отрицательный относительно плазмы
электрический потенциал
.
Коллектор служил для торможения и сбора
ионной компоненты
.
На коллектор подавали положительный
,
относи
-
тельно второй сетки потенциал
.
Тормозной характеристикой называет
-
ся зависимость ионного тока
I
3
,
поступающего на коллектор от задер
-
живающего положительного потенциала коллектора
U
к
.
Средняя энергия ионов вычислялась по тормозной характеристике
E
c
р
=
1
I
з
max
∞
Z
0
I
з
(
U
к
)
dU
к
,
78 ISSN 0236-3941.
Вестник МГТУ им
.
Н
.
Э
.
Баумана
.
Сер
. “
Машиностроение
”. 2004.
№
3
