利用稀薄氣體中的高頻放電現(xiàn)象使氣體電離,一般用來產(chǎn)生低電荷態(tài)正離子,有時(shí)也從中引出負(fù)離子,作為負(fù)離子源使用。
在高頻電場(chǎng)中,自由電子與氣體中的原子(或分子)碰撞,并使之電離。帶電粒子倍增的結(jié)果,形成無極放電,產(chǎn)生大量等離子體。高頻離子源的放電管一般用派勒克斯玻璃或石英管制作。高頻場(chǎng)可由管外螺線管線圈產(chǎn)生,也可由套在管外的環(huán)形電極產(chǎn)生。前者稱為電感耦合,后者稱為電容耦合高頻振蕩器頻率為10 ~10 Hz,輸出功率在數(shù)百瓦以上。
從高頻離子源中引出離子可有兩種方式。一種是在放電管頂端插入一根鎢絲作為正極,在放電管尾端裝一帶孔負(fù)電極,并把該孔做成管形,從中引出離子流。另一種方式是把正極做成帽形,裝在引出電極附近,而放電區(qū)則在它的另一側(cè)。不管采用哪種引出方式,金屬電極都要用石英或玻璃包起來,以減少離子在金屬表面的復(fù)合。
在高頻放電區(qū)域中加有恒定磁場(chǎng)時(shí),由于共振現(xiàn)象可提高放電區(qū)域中的離子濃度。有時(shí),還在引出區(qū)域加非均勻磁場(chǎng)來改善引出。
弧放電離子源
在均勻磁場(chǎng)中,由陰極熱發(fā)射電子維持氣體放電的離子源。為了減少氣耗,放電區(qū)域往往是封閉的。陽極做成筒形,軸線和磁場(chǎng)方向平行。磁場(chǎng)能很好地約束陰極所發(fā)射的電子流,在陽極腔中使氣體的原子(或分子)電離,形成等離子體密度很高的弧柱。離子束可以垂直于軸線方向的側(cè)向引出,也可以順著軸線方向引出。