Характеристики двухступенчатого ионного ускорителя с анодным слоем

Описана конструкция кольцевого двухступенчатого ускорителя с анодным слоем, работающего на висмуте. Изложены результаты экспериментального исследования характеристик ускорителя. При высоких ускоряющих напряжениях ($V_{\text{у}}>$ 2 кВ) наблюдается оптимальный ускорительный режим, в котором ток ускоряющей ступени $I_{\text{у}}$ близок к току $I_j$ ионов $(I_{\text{у}}\simeq I_j)$. В этом режиме получены хорошо сформированные ионные пучки с током от 2 до $\sim$15 А. Среднемассовая скорость ионов не зависит от тока и прямо пропорциональна корню квадратному из напряжения, что говорит об элекростатическом характере ускорения. КПД ускорения составляет $\sim$0,8. При снижении ускоряющего напряжения наблюдается ухудшение формирования ионного пучка, а в ряде случаев резкий переход из ускорительного режима в аномальный, где $I_{\text{у}}$ может существенно превышать расход рабочего вещества. Рассмотрено влияние первой (разрядной) ступени ускорителя и величины магнитного поля на характеристики. Рабочий диапазон по разрядному напряжению зависит от величины ускоряющего напряжения и тока ускоренных ионов и лежит в пределах 100–500 В.