Longitudinal extraction of H⁻ ions from Penning discharge with metal-hydride cathode

Abstract

In the paper the emitting ability of negative hydrogen ions H⁻ in longitudinal direction from Penning discharge with metal-hydride cathode is investigated. This effect is possible due to mutual influence of activated hydrogen desorbed from metal-hydride on discharge properties. In order to separate negative ions from extracted current of charged particles an electromagnetic filter is applied. The efficiency of the filter is carried out experimentally and optimal external parameters for H⁻ ions separation are determined. The experimental results about negative ions extraction along an external magnetic field from Penning discharge are given. The beam current of H⁻ ions is got on the level of 5 μA.

Исследуется способность пеннинговского разряда с насыщенным водородом металлогидридным катодом эмитировать отрицательные ионы водорода Н⁻ в продольном направлении. Это становится возможным благодаря взаимному влиянию активированного водорода, десорбируемого из металлогидрида, на свойства разряда. С целью сепарации отрицательных ионов из извлекаемого потока заряженных частиц применяется электромагнитный фильтр. Эффективность работы фильтра исследована экспериментально и определены оптимальные внешние параметры для сепарации ионов Н⁻. Приведены экспериментальные данные по извлечению отрицательных ионов вдоль магнитного поля из пеннинговского разряда. Получен ток пучка ионов Н⁻ на уровне 5 мкА.

Досліджується здатність пеннінговского розряду з насиченим воднем металогідридним катодом емітувати негативні іони водню Н⁻ в поздовжньому напрямку. Це стає можливим завдяки взаємному впливу акти-вованого водню, що десорбується з металогідриду, на властивості розряду. З метою сепарації негативних іонів з потоку заряджених частинок, що витягається, застосовується електромагнітний фільтр. Ефективність роботи фільтра досліджена експериментально і визначені оптимальні зовнішні параметри для сепарації іонів Н⁻. Наведено експериментальні дані по вилученню негативних іонів уздовж магнітного поля з пеннінговского розряду. Отримано струм пучка іонів Н⁻ на рівні 5 мкА.