RU2197031C2 - Electron source - Google Patents

Electron source Download PDF

Info

Publication number
RU2197031C2
RU2197031C2 RU2001107909A RU2001107909A RU2197031C2 RU 2197031 C2 RU2197031 C2 RU 2197031C2 RU 2001107909 A RU2001107909 A RU 2001107909A RU 2001107909 A RU2001107909 A RU 2001107909A RU 2197031 C2 RU2197031 C2 RU 2197031C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cathode
forming electrode
grid
protective
source
Prior art date
Application number
RU2001107909A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Т.Е. Анисимова
В.И. Венглюк
А.Н. Малинин
Г.С. Малинина
Original Assignee
Федеральное Государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт комплексных испытаний оптико-электронных приборов и систем"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное Государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт комплексных испытаний оптико-электронных приборов и систем" filed Critical Федеральное Государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт комплексных испытаний оптико-электронных приборов и систем"
Priority to RU2001107909A priority Critical patent/RU2197031C2/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2197031C2 publication Critical patent/RU2197031C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Electron Sources, Ion Sources (AREA)

Abstract

FIELD: physical electronics; sources of homogeneous electron beams for electroionization lasers. SUBSTANCE: electron beam is mainly characterized in specific geometry of forming electrode made in the form of incomplete side surface of circular cylinder with guide in the form of arc set at definite angle. Forming electrode radius is chosen depending on mentioned angle, width of suppressor grid, distance between suppressor and control grids, and distance between control grid and cathode. Cathode is aligned with forming electrode axis, open part of this electrode facing output aperture. EFFECT: enhanced stability, reliability, and service life of electron source. 2 dwg

Description

Изобретение относится к физической электронике и может быть использовано при конструировании оптических квантовых генераторов (ОКГ), в частности, при разработке источников электронов, применяемых, например, в электроионизационных газовых лазерах. The invention relates to physical electronics and can be used in the design of optical quantum generators (OCG), in particular, in the development of electron sources used, for example, in electroionization gas lasers.

В известных решениях эффективность использования источников электронов определяется свойствами выводимого пучка большого сечения (ПБС) и в значительной степени зависит от параметров этого пучка в ускоряющем промежутке, представляющем собой пространство между двумя высокопотенциальными электродами разных знаков. Источники электронов, предназначенные для генерации ПБС, используемые в различных технологиях, должны обеспечивать высокую равномерность и однородность электронного пучка по сечению. Электроны в них обычно получают в вакууме термоэлектронной эмиссией прямонакальных катодов, причем ток эмиссии зависит главным образом от температуры катода, которая составляет 2000-2700oС. При такой высокой температуре, если время работы катодов составляет от десятков секунд до нескольких минут, происходит разогрев элементов конструкций, что вызывает выделение с их поверхностей адсорбированных газов. Эти газы "отравляют" катоды, снижая их эмиссию и срок службы, а также могут вызвать пробой в ускоряющем промежутке. Все это снижает стабильность и надежность работы источника электронов. Известные конструктивные решения не отвечают в полной мере требованиям современных технологических установок.In well-known solutions, the efficiency of using electron sources is determined by the properties of the output beam of large cross section (PBS) and largely depends on the parameters of this beam in the accelerating gap, which is the space between two high-potential electrodes of different signs. Electron sources intended for the generation of PBS used in various technologies should ensure high uniformity and uniformity of the electron beam over the cross section. The electrons in them are usually obtained in vacuum by thermionic emission of directly heated cathodes, and the emission current mainly depends on the cathode temperature, which is 2000-2700 o C. At such a high temperature, if the cathode operating time is from tens of seconds to several minutes, the elements are heated structures, which causes the release of adsorbed gases from their surfaces. These gases poison the cathodes, reducing their emission and service life, and can also cause breakdown in the accelerating gap. All this reduces the stability and reliability of the electron source. Known structural solutions do not fully meet the requirements of modern technological installations.

Известен источник электронов [Пат. США, N 3746909, НПК 315-13R, публ 1977] , включающий герметичный корпус с выводным окном и размещенный в нем катодный узел, состоящий из протяженного формирующего параболического электрода, протяженного нитевидного катода, расположенного в фокусе формирующего электрода, и управляющей сетки. Основным недостатком данного конструктивного решения является недостаточная однородность потока электронов и трудность изготовления протяженного параболического формирующего электрода, что приводит к ограниченному применению этой конструкции в современных технологических установках, например, в мощных электроионизационных газовых лазерах. A known source of electrons [Pat. USA, N 3746909, NPK 315-13R, publ. 1977], including a sealed housing with an output window and a cathode assembly placed therein, consisting of an extended parabolic forming electrode, an extended whisker cathode located at the focus of the forming electrode, and a control grid. The main disadvantage of this design solution is the lack of uniformity of the electron flux and the difficulty of manufacturing an extended parabolic forming electrode, which leads to the limited use of this design in modern technological installations, for example, in high-power ionization gas lasers.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является источник электронов [Электроионизационный лазер с управляемой по сетке электронной пушкой, В.С. Аванесян, А.И. Дутов, Ю.В.Лахно и др. - К.Э., 1977, т.4, N8, с.1827-1929], включающий соединенные с высоковольтным источником питания герметичный цилиндрический корпус с расположенным вдоль образующей цилиндра выводным окном, размещенный коаксиально внутри корпуса защитный экран с сеткой напротив выводного окна, повторяющей его геометрию и электрически соединенной с защитным экраном, расположенный внутри защитного экрана вдоль большой оси корпуса источника электронов катодный узел, состоящий из 9 нитей прямонакального катода, соединенного с источником питания, и плоского формирующего электрода. Между катодным узлом и сеткой защитного экрана размещена управляющая сетка, соединенная с источником питания через модулятор. Применение источника электронов такой конструкции в мощных технологических установках ограничено тем, что при его длительной работе, как было сказано выше, происходит сильный разогрев конструкций катодно-сеточного узла и защитного экрана. Это обстоятельство способствует выделению адсорбированных газов, которые "отравляют" катод, снижая его эмиссию и срок службы, а также могут вызвать пробой ускоряющего промежутка, приводящий к срыву работы источника электронов. The closest in technical essence to the present invention is an electron source [Electroionization laser with a grid-controlled electron gun, V.S. Avanesyan, A.I. Dutov, Yu.V. Lakhno et al. - K.E., 1977, v.4, N8, p. 1827-1929], including a sealed cylindrical housing connected to a high-voltage power supply with a lead-out window located along the cylinder generatrix, placed coaxially inside the housing, a protective screen with a grid opposite the exit window, repeating its geometry and electrically connected to the protective screen, a cathode assembly consisting of 9 filament cathode connected to the power source located along the major axis of the electron source housing, and flat forming electrode. Between the cathode assembly and the shield screen there is a control grid connected to the power source through a modulator. The use of an electron source of this design in powerful technological installations is limited by the fact that during its long-term operation, as was said above, strong heating of the structures of the cathode-grid unit and the protective screen occurs. This circumstance contributes to the release of adsorbed gases, which "poison" the cathode, reducing its emission and service life, and can also cause breakdown of the accelerating gap, leading to disruption of the electron source.

Нами предложен эффективный источник электронов, надежно и экономично работающий в широком диапазоне технологических режимов с большим сроком службы. We have proposed an effective source of electrons that reliably and economically works in a wide range of technological modes with a long service life.

Такой технический эффект достигнут, когда в источнике электронов, включающем соединенные с высоковольтным источником питания герметичный цилиндрический корпус с выводным окном и размещенный коаксиально внутри корпуса защитный экран с сеткой, расположенной напротив выводного окна и повторяющей его геометрию и электрически соединенной с защитным экраном, размещенный в защитном экране, соединенный с источником питания накала электродный узел из по крайней мере одного катода, расположенного вдоль большой оси корпуса источника электронов параллельно поверхности выводного окна, и формирующего электрода, размещенную между катодным узлом и сеткой защитного экрана управляющую сетку из тугоплавких нитей, расположенную вдоль катода и соединенную с источником питания через модулятор, новым является то, что формирующий электрод выполнен в форме неполной боковой поверхности кругового цилиндра с направляющей в виде дуги с углом α, найденным из условия
3π/2≥α≥π,
и радиусом R, найденным из соотношения
|sinα/2|≥0,2D/R и H≥L,
где R - радиус формирующего электрода;
D - ширина защитной сетки;
Н - расстояние от защитной сетки до управляющей сетки;
L - расстояние от управляющей сетки до катода,
при этом катод совмещен с осью формирующего электрода, который открытой частью обращен в сторону выводного окна.
Such a technical effect is achieved when a protective screen with a grid located opposite the output window and repeating its geometry and electrically connected to the protective screen is placed in the protective screen in the electron source, including a sealed cylindrical cylindrical case with an exit window and a coaxial housed inside the case a screen connected to the glow source power supply of an electrode assembly of at least one cathode located along the major axis of the electron source housing s parallel to the surface of the exit window, and the forming electrode, located between the cathode assembly and the protective screen grid, a control grid of refractory filaments located along the cathode and connected to the power source through the modulator, it is new that the forming electrode is made in the form of an incomplete lateral surface of a circular cylinder with a guide in the form of an arc with an angle α found from the condition
3π / 2≥α≥π,
and radius R found from the relation
| sinα / 2 | ≥0.2D / R and H≥L,
where R is the radius of the forming electrode;
D is the width of the protective mesh;
H is the distance from the protective grid to the control grid;
L is the distance from the control grid to the cathode,
in this case, the cathode is aligned with the axis of the forming electrode, which, with the open part facing the exit window.

Предлагаемое устройство схематически изображено на фиг.1 (пример конкретного исполнения), где высоковольтный источник 1, корпус 2, катод 3, источник 4 питания накала, управляющая сетка 5, модулятор 6, защитный экран 7, защитная сетка 8, формирующий электрод 9, выводное окно 10, рабочий объем 11 (система вакуумной откачки не показана). The proposed device is schematically depicted in figure 1 (an example of a specific embodiment), where a high-voltage source 1, housing 2, cathode 3, glow power source 4, control grid 5, modulator 6, protective screen 7, protective grid 8, forming electrode 9, output window 10, displacement 11 (vacuum pumping system not shown).

R - радиус формирующего электрода,
D - ширина защитной сетки,
Н - расстояние от защитной сетки до управляющей сетки,
L - расстояние от управляющей сетки до катода,
α - угол дуги неполной боковой поверхности фокусирующего экрана.
R is the radius of the forming electrode,
D is the width of the protective mesh,
N is the distance from the protective grid to the control grid,
L is the distance from the control grid to the cathode,
α is the angle of the arc of the incomplete lateral surface of the focusing screen.

На фиг. 2 представлена зависимость тока пучка электронов Iп от мощности накала Рн. По оси Х отложены значения мощности накала в кВт, по оси Y - значения тока пучка электронов в А. Кривая 1 построена для случая, когда формирующий экран представляет собой плоскую пластину (прототип), кривая 2 - когда формирующий экран выполнен в виде неполной боковой поверхности цилиндра по формуле изобретения.In FIG. 2 shows the dependence of the electron beam current I p on the glow power P n . The X-axis shows the values of incandescent power in kW, the Y-axis shows the values of the electron beam current in A. Curve 1 is constructed for the case when the forming screen is a flat plate (prototype), curve 2 - when the forming screen is made in the form of an incomplete side surface cylinder according to the claims.

Источник электронов работает следующим образом (см. фиг.1). Ускоряющее напряжение создается высоковольтным источником 1, положительный потенциал которого соединен с корпусом 2 источника электронов. Под отрицательным потенциалом находятся катод 3 с источником 4 питания накала, управляющая сетка 5, соединенная со своим источником питания через модулятор 6, защитный экран 7, электрически соединенный с защитной сеткой 8, и формирующий электрод 9. Защитный экран 7 выравнивает напряженность поля внутри герметичного корпуса 2, а сетка 8 предотвращает возможные пробои между управляющей сеткой 5 и корпусом 2. Конструкторские решения управляющей сетки достаточно известны и проработаны. Электроны образуются за счет термоэлектронной эмиссии с нагретого от источника питания накала 4 катода 3. На управляющую сетку 5 от модулятора 6 поступает импульс положительной полярности, под действием которого электроны попадают в ускоряющий промежуток, где ускоряются за счет приложенной разности потенциалов между корпусом 2 и защитным экраном 7, и через выводное окно 10 проникают в пространство 11 (рабочий объем) для взаимодействия с облучаемым объектом. В фокусе формирующего электрода 9, выполненного в виде неполной боковой поверхности цилиндра, обращенного открытой частью в сторону выводного окна 10, расположен катод 3. Благодаря этому часть мощности излучения катода возвращается обратно на него. Поэтому, чтобы достичь определенной температуры катода, подводимая от источника питания накала мощность становится меньше на величину мощности, отраженной от формирующего электрода. Кроме этого, данное исполнение формирующего электрода препятствует разогреву защитного экрана и расположенного внутри него катодно-сеточного узла, тем самым значительно уменьшая газовыделение. Диапазон изменения открытой части формирующего электрода, соответствующий дуге с углом α, выбран нами исходя из проведенных нами расчетов конструкции электронно-оптической системы источника электронов. Расчеты показывают, что для создания пучка электронов с неравномерностью не более 10%, при различных значениях потенциалов на элементах катодно-сеточного узла и защитного экрана, этот угол лежит в пределах 3π/2≥α≥π, а радиус R формирующего электрода определяет соотношение |sinα/2|≥0,2D/R, при Н≥L. The electron source works as follows (see figure 1). The accelerating voltage is created by the high voltage source 1, the positive potential of which is connected to the casing 2 of the electron source. Under the negative potential, there is a cathode 3 with a glow power source 4, a control grid 5 connected to its power source through a modulator 6, a protective screen 7, electrically connected to the protective grid 8, and forming an electrode 9. The protective screen 7 aligns the field strength inside the sealed enclosure 2, and the grid 8 prevents possible breakdowns between the control grid 5 and the housing 2. The design decisions of the control grid are well known and developed. The electrons are formed due to thermionic emission from the cathode 3 heated from the glow source 4, a pulse of positive polarity arriving at the control grid 5 from the modulator 6, under the influence of which the electrons enter the accelerating gap, where they are accelerated due to the applied potential difference between the housing 2 and the protective screen 7, and through the exit window 10 penetrate into the space 11 (working volume) for interaction with the irradiated object. At the focus of the forming electrode 9, made in the form of an incomplete lateral surface of the cylinder, facing the open part towards the outlet window 10, is the cathode 3. Due to this, part of the radiation power of the cathode is returned to it. Therefore, in order to achieve a certain cathode temperature, the power supplied from the filament power source becomes less by the amount of power reflected from the forming electrode. In addition, this design of the forming electrode prevents the heating of the protective screen and the cathode-grid unit located inside it, thereby significantly reducing gas emission. The range of variation of the open part of the forming electrode, corresponding to an arc with an angle α, was chosen by us based on our calculations of the design of the electron-optical system of the electron source. Calculations show that to create an electron beam with an unevenness of no more than 10%, for different potentials on the elements of the cathode-grid unit and the protective screen, this angle lies within 3π / 2≥α≥π, and the radius R of the forming electrode determines the ratio | sinα / 2 | ≥0.2D / R, at H≥L.

Таким образом, предложенная нами конструкция источника электронов, где формирующий электрод выполнен в виде неполной боковой поверхности кругового цилиндра выбранной геометрии, повышает эффективность и экономичность источника электронов, т.к. значительно уменьшает необходимую мощность источника питания накала при заданных значениях тока пучка электронов. В источнике электронов исключен перегрев катодно-сеточного узла и защитного экрана, уменьшено количество адсорбированных газов с их поверхности, что препятствует "отравлению" катодов и приводит, в свою очередь, к увеличению срока службы и надежности. Thus, the proposed design of the electron source, where the forming electrode is made in the form of an incomplete lateral surface of a circular cylinder of the selected geometry, increases the efficiency and efficiency of the electron source, because significantly reduces the required power of the glow source at given values of the electron beam current. In the electron source, overheating of the cathode-grid unit and the protective screen is excluded, the amount of adsorbed gases from their surface is reduced, which prevents the cathodes from "poisoning" and, in turn, leads to an increase in the service life and reliability.

На нашем предприятии был изготовлен, испытан и принят к эксплуатации источник электронов с формирующим электродом, выполненным в форме неполной боковой поверхности кругового цилиндра с выбранными параметрами. Корпус представлял собой цилиндр из нержавеющей стали с внутренним диаметром 500 мм, длиной 1500 мм и толщиной 20 мм. Вдоль оси корпуса было расположено выводное окно, имеющее размеры 120•1000 мм, представляющее собой медную пластину толщиной 50 мм с прозрачностью 50%. К ней плотно прилегала алюминиевая фольга толщиной 40 мкм, которая служит для разделения вакуумного и рабочего объемов. Защитный экран также выполнен в виде цилиндра диаметром 190 мм и длиной 1050 мм с отверстием прямоугольной формы 100•1000 мм, в котором крепилась защитная сетка из стержней диаметром 2 мм, расположенных с шагом 10 мм. Внутри защитного экрана на расстоянии 20 мм от защитной сетки расположена управляющая сетка из молибденовых стержней диаметром 1 мм с шагом 10 мм. Ниже нее на 25 мм были натянуты 2 нити катода из вольфрама диаметром 0,4 мм, каждая из которых располагалась в фокусе своего формирующего электрода, выполненного из стальной трубы с внутренним диаметром 50 мм и углом дуги α, равным π. At our enterprise, an electron source with a forming electrode made in the form of an incomplete lateral surface of a circular cylinder with selected parameters was manufactured, tested, and put into operation. The case was a stainless steel cylinder with an inner diameter of 500 mm, a length of 1500 mm and a thickness of 20 mm. Along the axis of the casing there was an exit window measuring 120 x 1000 mm, which is a copper plate 50 mm thick with a transparency of 50%. An aluminum foil 40 μm thick tightly adjoined to it, which serves to separate the vacuum and working volumes. The protective screen is also made in the form of a cylinder with a diameter of 190 mm and a length of 1050 mm with a rectangular opening of 100 • 1000 mm, in which a protective grid of rods with a diameter of 2 mm arranged in 10 mm increments was attached. Inside the protective screen at a distance of 20 mm from the protective mesh is a control grid of molybdenum rods with a diameter of 1 mm in increments of 10 mm. Below it, 2 filaments of a tungsten cathode of 0.4 mm diameter were stretched 25 mm, each of which was located at the focus of its forming electrode made of a steel pipe with an internal diameter of 50 mm and an arc angle α equal to π.

Высоковольтный источник был собран по однополупериодной схеме выпрямления на базе повышающего трансформатора ИОМ 200/200, в заземляющий токопровод которого поставлен пояс Роговского для измерения тока пучка электронов Iп. Чувствительность пояса - 20 А/В. Сигнал с пояса выводился на осциллограф С8-14, где измерялась амплитуда тока пучка электронов.The high-voltage source was assembled according to a half-wave rectification scheme based on the step-up transformer IOM 200/200, in the grounding conductor of which a Rogowski belt was inserted to measure the electron beam current I p . The sensitivity of the belt is 20 A / V. The signal from the belt was output to an S8-14 oscilloscope, where the amplitude of the electron beam current was measured.

Для источника питания накала был специально изготовлен трансформатор с выпрямителем, обеспечивающий потребляемую мощность до 4 кВт при токе нагрузки до 40 А. Значение мощности накала определялось по току накала, измеренному амперметром М2015 и напряжению, измеренному вольтметром В7-27. A transformer with a rectifier was specially made for the glow source, providing power consumption up to 4 kW at a load current of up to 40 A. The glow power value was determined by the glow current measured by the M2015 ammeter and voltage measured by the V7-27 voltmeter.

Модулятор управляющей сетки представлял собой формирующую линию с волновым сопротивлением 30 Ом, которая заряжается от источника питания, в состав которого входит трансформатор НОМ6 и выпрямитель, и разряжается через тиратрон ТГИ1 500/16, формируя на управляющей сетке импульсы амплитудой до 5 кВ и длительностью от 5 до 30 мкс. The control grid modulator was a forming line with a wave impedance of 30 Ohms, which is charged from a power source, which includes a HOM6 transformer and a rectifier, and is discharged through a TGI1 500/16 thyratron, forming pulses with an amplitude of up to 5 kV and a duration of 5 on the control grid up to 30 μs.

При работе источника электронов была получена зависимость тока пучка электронов (Iп) от мощности источника накала (Рн) для двух вариантов формирующего электрода (фиг.2): широко используемого в настоящее время плоского электрода(кривая 1) и в виде неполной боковой поверхности цилиндра, предлагаемой в изобретении (кривая 2). Нами однозначно было показано, что при использовании предлагаемой конструкции источника электронов, для рабочего тока пучка в 40 А мощность накала составляет 2,15 кВт, а в ранее используемой - 2,8 кВт, т.е. на 30% больше.When the electron source was working, the dependence of the electron beam current (I p ) on the power of the incandescent source (P n ) was obtained for two forms of the forming electrode (Fig. 2): the currently widely used flat electrode (curve 1) and in the form of an incomplete side surface cylinder proposed in the invention (curve 2). We have clearly shown that when using the proposed design of the electron source, for a working beam current of 40 A, the glow power is 2.15 kW, and in the previously used one - 2.8 kW, i.e. 30% more.

Также были проведены испытания по термической нагрузке катодно-сеточного узла для обоих вариантов конструкций. Источник питания накала включали на 30 с, а затем на такое же время выключали, всего делали по пять таких циклов для каждого варианта конструкции. Во время включения источника питания накала на управляющую сетку подавали импульс положительной полярности, длительностью 20 мкс, амплитудой до 3 кВ и частотой повторения 50 Гц. В результате этого в ускоряющем промежутке создавался пучок электронов, амплитуда которого во всех экспериментах составляла 40 А. При использовании плоского формирующего электрода работа в таком режиме приводила к сильному разогреву катодно-сеточного узла и защитного экрана, что проявлялось в увеличении количества пробоев ускоряющего промежутка, которые начинались уже при втором включении. Устройство предлагаемой нами конструкции успешно работало в течение длительного времени, пробои в отдельных экспериментах имели место только после пятого включения. Also, tests were carried out on the thermal load of the cathode-grid unit for both design options. The glow source was turned on for 30 s, and then turned off for the same time, a total of five such cycles were made for each design variant. When the glow source was turned on, a pulse of positive polarity was applied to the control grid with a duration of 20 μs, an amplitude of up to 3 kV, and a repetition rate of 50 Hz. As a result, an electron beam was generated in the accelerating gap, the amplitude of which in all experiments was 40 A. When using a flat forming electrode, working in this mode led to a strong heating of the cathode-grid unit and the protective screen, which manifested itself in an increase in the number of breakdowns of the accelerating gap, which started already at the second start. The device of our design successfully worked for a long time, breakdowns in individual experiments took place only after the fifth inclusion.

Таким образом, заявляемое устройство обладает большой экономичностью, высокой надежностью и имеет увеличенный срок службы, тогда как при использовании иных конструкторских решений формирующего электрода происходит перегрев катодно-сеточного узла, что приводит к срыву работы источников электронов. Thus, the claimed device has great efficiency, high reliability and has an extended service life, while when using other design solutions of the forming electrode, the cathode-grid unit overheats, which leads to disruption of the operation of electron sources.

Такое конструктивное решение также позволяет расширить диапазон использования устройств для решения задач, связанных с применением электроионизационных лазеров и в современных радиационно-химических технологиях. This constructive solution also allows you to expand the range of use of devices for solving problems associated with the use of electroionization lasers and in modern radiation-chemical technologies.

Заявляемый источник электронов будет применен в электроионизационном лазере в работе по международному контракту. The inventive electron source will be used in an electroionization laser in an international contract.

Claims (1)

Источник электронов, включающий соединенные с высоковольтным источником питания герметичный цилиндрический корпус с выводным окном и размещенный коаксиально внутри корпуса защитный экран с сеткой, расположенной напротив выводного окна и повторяющей его геометрию и электрически соединенной с защитным экраном, размещенный в защитном экране соединенный с источником питания накала катодный узел из по крайней мере одного катода, расположенного вдоль большой оси корпуса параллельно поверхности выводного окна, и формирующего электрода, размещенную между катодным узлом и сеткой защитного экрана управляющую сетку из тугоплавких нитей, расположенную вдоль катода и соединенную с источником питания через модулятор, отличающийся тем, что формирующий электрод выполнен в форме неполной боковой поверхности кругового цилиндра с направляющей в виде дуги под углом α, найденным из условия
3π/2 ≥ α ≥ π,
и радиусом R, найденным из соотношения
|sinα/2| ≥ 0,2 D/R и H ≥ L,
где R - радиус формирующего электрода;
D - ширина защитной сетки;
Н - расстояние от защитной сетки до управляющей;
L - расстояние от управляющей сетки до катода,
при этом катод совмещен с осью формирующего электрода, который открытой частью обращен в сторону выводного окна.
An electron source including a sealed cylindrical housing connected to a high-voltage power supply with an output window and a protective screen coaxially placed inside the housing with a grid located opposite the output window and repeating its geometry and electrically connected to the protective screen, a cathode connected to the glow source in the protective screen a node of at least one cathode located along the major axis of the housing parallel to the surface of the outlet window and the forming electrode, p a control grid of refractory filaments placed between the cathode assembly and the shield screen located along the cathode and connected to the power source through a modulator, characterized in that the forming electrode is made in the form of an incomplete lateral surface of a circular cylinder with a guide in the form of an arc at an angle α found from conditions
3π / 2 ≥ α ≥ π,
and radius R found from the relation
| sinα / 2 | ≥ 0.2 D / R and H ≥ L,
where R is the radius of the forming electrode;
D is the width of the protective mesh;
H is the distance from the protective grid to the control;
L is the distance from the control grid to the cathode,
in this case, the cathode is aligned with the axis of the forming electrode, which, with the open part facing the exit window.
RU2001107909A 2001-03-23 2001-03-23 Electron source RU2197031C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001107909A RU2197031C2 (en) 2001-03-23 2001-03-23 Electron source

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001107909A RU2197031C2 (en) 2001-03-23 2001-03-23 Electron source

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2197031C2 true RU2197031C2 (en) 2003-01-20

Family

ID=20247562

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2001107909A RU2197031C2 (en) 2001-03-23 2001-03-23 Electron source

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2197031C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2676836C2 (en) * 2014-04-29 2019-01-11 Мохи ФАНГ Device for treatment of immune function deficiency and regulation of metabolism

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
АВАНЕСЯН В.С., ДУТОВ А.И., ЛАХНО Ю.В. Квантовая электроника, 1977, т. 4, № 8, с. 1827-1929. JODER M.J. et al. Theoretical and Experimental Performance of High-Power-Sustained Electron Laser. Journal of Applied Physics, 1978, vol.49, N 6. *
АКИШЕВ Ю.С., ДЯТКО Н.А., НАПАРТОВИЧ А.П., ПЕРЕТЯТЬКО П.И. Аномальный тлеющий разряд в плотных газах как источник быстрых электронов килоэлектронвольтного диапазона. ЖТФ, т.89, вып.8, с.14-16, 1989. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2676836C2 (en) * 2014-04-29 2019-01-11 Мохи ФАНГ Device for treatment of immune function deficiency and regulation of metabolism

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0312587A1 (en) Plasma focus apparatus with field distortion elements.
Wong et al. Vacuum spark as a reproducible x‐ray source
US5014289A (en) Long life electrodes for large-area x-ray generators
US5675606A (en) Solenoid and monocusp ion source
Gow et al. A High‐Intensity Pulsed Ion Source
RU2197031C2 (en) Electron source
Queller et al. High-current carbon-epoxy capillary cathode
RU2376731C1 (en) Device for generating pulsed beams of high-speed electrons in air gap at atmospheric pressure
US4912738A (en) Magnetically energized pulser
US4024465A (en) Generation of corona for laser excitation
RU2253921C1 (en) Electrons source
RU2306683C1 (en) Plasma electron source
US5048068A (en) Magnetically operated pulser
RU2215383C1 (en) Plasma electron source
RU2145748C1 (en) Flash tube
Ramler et al. High current pulsed electron source—Van de Graaff
RU820511C (en) Method of producing electron beam
SU1149332A1 (en) X-ray tube
RU2155416C2 (en) Light source of high brilliance
JPS63211598A (en) Plasma x-ray generation device
Crawford The design and construction of a linear electron accelerator.
US3173013A (en) Ion acceleration pulsed neutron generator
RU2250577C2 (en) Gas-discharge plasma cathode
SU692430A1 (en) Gas-discharge electron gun
Chepusov et al. Investigation of Annular Explosive-Emission Cathodes of the Conductor–Insulator Structure

Legal Events

Date Code Title Description
PC43 Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions

Effective date: 20121224

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20160324