IONIZER FOR GAS CLUSTER ION BEAM FORMATION

A neutral beam ionizing apparatus for electron impact ionization of a substantially cylindrical neutral beam. The apparatus includes an electron source, and a circularly cylindrical ionizing region that is substantially free of magnetic fields. In one embodiment of the invention, the beam is a gas cluster beam, and the electron source includes a heated filament for emitting thermions, the filament including one or more direction reversals shaped to produce self-nulling magnetic fields so as to minimize the magnetic field due to filament heating current. In another embodiment of the invention, a neutral beam ionizing apparatus for electron impact ionization of a substantially cylindrical neutral beam includes at least one electron source, and an elliptically cylindrical ionizing region. In one embodiment, the elliptically cylindrical ionizing region includes a pair of co-focal elliptically cylindrical electrodes biased so as to cause electrons emitted from the at least one electron source to orbit repeatedly through the axis of the beam to be ionized. L'invention concerne un dispositif d'ionisation de faisceau neutre permettant une ionisation par impact d'électrons d'un faisceau neutre sensiblement cylindrique. Ce dispositif comprend une source d'électrons et une région d'ionisation cylindrique de forme circulaire qui est sensiblement exempte de champs magnétiques. Dans une première forme de réalisation, le faisceau est un faisceau à amas gazeux et la source d'électron comprend un filament chauffé émettant des thermions. Ce filament comporte un ou plusieurs changements de direction formés de manière à produire des champs magnétiques qui s'annulent automatiquement afin de réduire le champ magnétique produit par le courant de chauffage du filament. Dans une autre forme de réalisation, un dispositif d'ionisation de faisceau neutre permettant une ionisation par impact d'électrons d'un faisceau neutre sensiblement cylindrique comprend au moins une source d'électrons et une région d'ionisation cylindrique de forme elliptique. Dans une forme de réalisation particulière, cette région d'ionisation cylindrique elliptique comprend deux électrodes confocales cylindriques de forme elliptique polarisées de manière à provoquer un passage répété des électrons émis par la/les source(s) d'électrons sur l'axe du faisceau devant être ionisé.