Изобретение относится к плазменному экспандеру изменяемого объема и к устройствам для формирования плазмы для получения электронных или ионных пучков. Плазменный экспандер изменяемого объема имеет цилиндрическую форму, изготовлен из проводящих материалов, плазма попадает в него через отверстие в аноде, с другой стороны происходит частичное ограничение плазмы. Конструкция экспандера состоит из 1 - цилиндрического основания, 2 - вставки, выполненной в виде кольца (А), выбираемого из набора колец с толщиной от 5 до 30 мм с шагом от 1 до 10 мм, сильфона (В) или резьбового соединения (С), 3 - фронтальной части, 4 - крышки с эмиссионным отверстием и 5 - оснастки для закрепления деталей. Способ получения плоскопараллельного пучка заряженных частиц предусматривает использование указанного плазменного экспандера, в котором изменяют плотность плазмы за счет управления размерами экспандера. При этом в случае расходящегося пучка от вогнутой границы плазмы (фиг. 5С) собирают экспандер с более короткой вставкой (2 на фиг. 6), уменьшая длину и объем экспандера, тем самым повышая плотность плазмы, а в случае расходящегося пучка от выгнутой границы плазмы (фиг. 5А) собирают экспандер с более длинной вставкой (2 на фиг. 6), увеличивая длину экспандера и снижая плотность плазмы до достижения плазменной границы близкой к плоской. Техническим результатом является упрощение настройки системы формирования пучка с одновременным повышением ее точности, что обеспечивает получение плоскопараллельного пучка заряженных частиц. 1. Плазменный экспандер для формирования плазмы с целью получения пучков заряженных частиц, который имеет цилиндрическую форму, изготавливается из проводящих материалов, при этом плазма попадает в него через отверстие в аноде, с другой стороны - на выходе происходит частичное ограничение плазмы, отличающийся тем, что плазменный экспандер выполнен с возможностью изменения его длины и объема с целью изменения плотности плазмы, имеет схему устройства, приведенную на фиг. 6 (A, B или C), и состоит из: 1 - основания в виде фланца, 2 - вставки, 3 - фронтальной части, 4 - крышки с эмиссионным отверстием и 5 - оснастки для закрепления деталей, и предназначен для использования с плазменными генераторами для извлечения ионов или электронов.
2. Плазменный экспандер по п. 1, в котором вставка (2) выполнена в виде кольца.
3. Плазменный экспандер по п. 2, в котором кольцо выбирается из набора колец с длиной от 5 до 30 мм с шагом от 1 до 10 мм.
4. Плазменный экспандер по п. 1, в котором вставка (2) выполнена в виде сильфона.
5. Плазменный экспандер по п. 1, в котором вставка (2) выполнена в виде резьбового соединения.
6. Способ получения плоскопараллельного пучка заряженных частиц, включающий извлечение ионов из плазмы, которое осуществляется с помощью электрического поля у поверхности плазмы, где вытягивающее поле образуется между плазменной поверхностью и вытягивающим электродом, а область плазмы ограничивается плазменным экспандером с потенциалом, отличающимся от вытягивающего электрода, отличающийся тем, что для получения плоскопараллельного пучка заряженных частиц используют плазменный экспандер по любому из пп. 1-5, в котором изменяют плотность плазмы за счет управления размерами экспандера, при этом в случае расходящегося пучка от вогнутой границы плазмы (фиг. 5C) выполняют экспандер с более короткой вставкой (2 на фиг. 6), уменьшая длину и объем экспандера, тем самым повышая плотность плазмы, а в случае расходящегося пучка от выгнутой границы плазмы (фиг. 5A) выполняют экспандер с более длинной вставкой (2 на фиг. 6), увеличивая длину экспандера и уменьшая плотность плазмы до достижения плазменной границы близкой к плоской.
2. Плазменный экспандер по п. 1, в котором вставка (2) выполнена в виде кольца.
3. Плазменный экспандер по п. 2, в котором кольцо выбирается из набора колец с длиной от 5 до 30 мм с шагом от 1 до 10 мм.
4. Плазменный экспандер по п. 1, в котором вставка (2) выполнена в виде сильфона.
5. Плазменный экспандер по п. 1, в котором вставка (2) выполнена в виде резьбового соединения.
6. Способ получения плоскопараллельного пучка заряженных частиц, включающий извлечение ионов из плазмы, которое осуществляется с помощью электрического поля у поверхности плазмы, где вытягивающее поле образуется между плазменной поверхностью и вытягивающим электродом, а область плазмы ограничивается плазменным экспандером с потенциалом, отличающимся от вытягивающего электрода, отличающийся тем, что для получения плоскопараллельного пучка заряженных частиц используют плазменный экспандер по любому из пп. 1-5, в котором изменяют плотность плазмы за счет управления размерами экспандера, при этом в случае расходящегося пучка от вогнутой границы плазмы (фиг. 5C) выполняют экспандер с более короткой вставкой (2 на фиг. 6), уменьшая длину и объем экспандера, тем самым повышая плотность плазмы, а в случае расходящегося пучка от выгнутой границы плазмы (фиг. 5A) выполняют экспандер с более длинной вставкой (2 на фиг. 6), увеличивая длину экспандера и уменьшая плотность плазмы до достижения плазменной границы близкой к плоской.