* Индустриальный университет Сантандера АА 678 Букараманга, Колумбия † Институт физических исследований и технологий Российский университет дружбы народов ул. Миклухо-Маклая, д. 6, Москва, Россия, 117198 Анализ механизмов образования отрицательных водородных ионов в источнике плазмы, работающем на электронном циклотронном резонансе, позволяет сделать вывод о принци-пиально важной роли, которую играют в этом процессе низкотемпературные электроны. В источниках такого типа получение отрицательных ионов происходит следующим образом. Вначале молекулы водорода, сталкиваясь в плазме с энергичными электронами, перехо-дят на высоковозбуждённые электронные и колебательные уровни. Далее, присоединяя электроны низких энергий, возбуждённые молекулы приобретают отрицательный заряд. Отрицательные атомарные ионы получаются в результате диссоциации возбуждённых от-рицательно заряженных молекул водорода. Необходимые для этого процесса электроны низких энергий получаются в результате столкновений быстрых электронов плазмы с плаз-менными электродами. В представленных экспериментах для дополнительного увеличения числа электронов низких энергий использовалась термоэлектронная эмиссия из вольфра-мовых нагревателей и керамических LaB 6 электродов, размещённых в камере источника. В экспериментах установлено, что термоэлектронная эмиссия электронов из вольфрамо-вых нагревателей улучшала стабильность разряда и расширяла диапазон давлений, при которых существовал разряд, существенно не изменяя величину тока отрицательных ионов. Эмиссия же электронов из LaB 6 электродов увеличивала ток отрицательных ионов из источника более чем в 3 раза.Ключевые слова: источник отрицательных ионов, электронный циклотронный резо-нанс, электронная эмиссия, диссоциация, колебательное возбуждение молекул, электронное возбуждение
ВведениеИнтерес к источникам отрицательных водородных ионов вызван их широким ис-пользованием для различных научных, технических целей и особенно их применением для целей управляемого термоядерного синтеза [1]. Поток отрицательно заряженных изотопов водорода, ускоренных до высоких энергий, может быть превращён в ней-тральные атомы и инжектироваться в магнитные ловушки с целью решения проблемы нагрева плазмы до термоядерных температур. Отрицательно заряженные изотопы водорода, ускоренные до высоких энергий, используются в ускорителях различного типа, в частности, для получения радиоизотопов. Существенным преимуществом ис-точников ионов, использующих для создания плазмы электронный циклотронный резонанс (ЭЦР), является отсутствие загрязнений плазмы материалом катода и их долговечность. Для ЭЦР источников отрицательных ионов водорода принципиально важной реакцией является присоединение низкоэнергетичных электронов к молеку-лам водорода с последующей диссоциацией отрицательно заряженных молекул [2]. Однако константа скорости такого процесса слишком мала для того, чтобы этот про-цесс использовать для практических целей. Но если молекулы водорода находятся в Статья поступила в редакцию 18 мая 2018 г. Публикация подготовлена при поддержке П...