RU2523447C2

RU2523447C2 - Magnetron-type electron gun for generating helical electron beams with reflected electron trap

Info

Publication number: RU2523447C2
Application number: RU2012125738/07A
Authority: RU
Inventors: Михаил Иванович Петелин; Михаил Юрьевич Глявин; Аркадий Львович Гольденберг
Priority date: 2012-06-21
Filing date: 2012-06-21
Publication date: 2014-07-20
Also published as: RU2012125738A

Abstract

FIELD: physics.

SUBSTANCE: invention relates to electron guns of flight-type devices with tubular electron flow, coaxial to the axis of a resonator, e.g. gyrotrons. In an electron gun, having an axially symmetric cathode with an emitting band, an anode and a reflected electron trap, each trap electrode is in form of a helical edge, and the cathode is equipped with a cylindrical ferrule, the length of which is not less than the length of the edge of the trap.

EFFECT: high efficiency of generating microwave radiation owing to that the electron gun for generating helical electron beams with a reflected electron trap enables to capture each electron reflected from a magnetic plug at the first reflection from the magnetic plug.

5 cl, 6 dwg

Description

Данное изобретение относится к электронно-оптическим системам мазеров на циклотронном резонансе (МЦР), а именно к электронным пушкам, например гиротронов, содержащим средства для удаления электронов, отраженных магнитной пробкой, из электронного потока.This invention relates to electron-optical systems of cyclotron resonance masers (ICR), and in particular to electron guns, for example, gyrotrons, containing means for removing electrons reflected by a magnetic plug from the electron beam.

Большинству электронных пушек, используемых в гироприборах и формирующих винтовые электронные пучки (патенты US 4445070, US 4636688, US 4926093, US 5818170, US 6847168, US 5814939 МПК H01J 23/00, 06; 25/02 (2006.01)), содержащих аксиально-симметричные катод с эмитирующим пояском, анод и трубку дрейфа, присущ общий недостаток: разброс скоростей электронов, являющийся неотъемлемой особенностью формируемых электронных потоков. Этот недостаток лимитирует максимальную энергию вращательного движения электронов и КПД гиротрона. При движении между катодом и резонатором электроны с относительно малыми поступательными скоростями отражаются от магнитной пробки и не попадают в резонатор. Магнитная пробка обусловлена нарастающим магнитным полем при движении электронов к пространству взаимодействия. Отраженные магнитной пробкой электроны не попадают ни на анод, ни на катод и накапливаются в пространстве между катодом и магнитной пробкой, что приводит к увеличению разброса питч-факторов g=v_⊥/v_║ (где v_⊥ и v_║ - скорости вращательного и поступательного движения электрона) и возбуждению паразитных низкочастотных колебаний.Most electronic guns used in gyroscopes and forming helical electron beams (patents US 4445070, US 4636688, US 4926093, US 5818170, US 6847168, US 5814939 IPC H01J 23/00, 06; 25/02 (2006.01)) containing axially The symmetric cathode with an emitting belt, the anode and the drift tube have a common drawback: the spread of electron velocities, which is an integral feature of the generated electron flows. This disadvantage limits the maximum energy of the rotational motion of electrons and the efficiency of the gyrotron. When moving between the cathode and the resonator, electrons with relatively low translational velocities are reflected from the magnetic tube and do not enter the resonator. The magnetic plug is caused by an increasing magnetic field when electrons move to the interaction space. Electrons reflected by a magnetic plug do not reach either the anode or cathode and accumulate in the space between the cathode and the magnetic plug, which leads to an increase in the pitch factor spread g = v _⊥ / v _║ (where v _⊥ and v _║ are the rotational and translational velocities electron motion) and excitation of spurious low-frequency oscillations.

Наиболее близким аналогом предлагаемой электронной пушки магнетронного типа с ловушкой отраженных электронов является электронная пушка магнетронного типа для формирования винтовых электронных пучков, известная из SU №688023 МПК H01J 23/06 (2006.01), публикация 10.08.2011 г. Данная известная пушка содержит аксиально-симметричные катод с эмитирующим пояском и анод. При этом ловушка для электронов выполнена в виде, по крайней мере, одного дополнительного электрода, укрепленного на внутренней поверхности анода и перекрывающего 0.1-0.4 площади поперечного сечения электронного потока.The closest analogue of the proposed magnetron-type electron gun with a reflected electron trap is the magnetron-type electron gun for forming helical electron beams, known from SU No. 688023 IPC H01J 23/06 (2006.01), published on 08/10/2011. This known gun contains axially symmetric cathode with emitting belt and anode. In this case, the electron trap is made in the form of at least one additional electrode mounted on the inner surface of the anode and overlapping 0.1-0.4 of the cross-sectional area of the electron beam.

В данной электронной пушке указанный выше недостаток конструкций электронных пушек аналогов частично устранен благодаря тому, что значительная часть электронов, отраженных магнитной пробкой, при возвращении от катода перехватывается продольными пластинами ловушки из-за азимутального дрейфа в скрещенном поле вблизи катода. После небольшого числа пролетов между катодом и магнитной пробкой все отраженные электроны оседают на продольных пластинах ловушки, что позволяет повысить пороговую величину тока, при которой развивается неустойчивость электронного потока.In this electron gun, the aforementioned drawback of the analog electron gun designs is partially eliminated due to the fact that a significant part of the electrons reflected by the magnetic plug is intercepted by the longitudinal plates of the trap upon returning from the cathode due to azimuthal drift in the crossed field near the cathode. After a small number of spans between the cathode and the magnetic plug, all reflected electrons are deposited on the longitudinal plates of the trap, which makes it possible to increase the threshold current value at which the instability of the electron beam develops.

Недостатком электронной пушки прототипа является то, что в ней допускается несколько колебаний части отраженных электронов между катодом и магнитной пробкой, что не предотвращает накопления в этой области относительно большого пространственного заряда и, как следствие, приводит к снижению эффективности генерации микроволнового излучения и к ухудшению спектральных характеристик излучения, генерируемого прибором.The disadvantage of the electron gun of the prototype is that it allows several oscillations of a part of the reflected electrons between the cathode and the magnetic plug, which does not prevent the accumulation of a relatively large space charge in this region and, as a result, leads to a decrease in the efficiency of microwave radiation generation and to a decrease in spectral characteristics radiation generated by the device.

Задачей, решаемой настоящим изобретением, является устранение указанного недостатка, а именно разработка электронной пушки с такой конфигурацией электродов ловушки отраженных электронов, когда каждый отраженный от магнитной пробки электрон перехватывается при первом же отражении от магнитной пробки.The problem solved by the present invention is to remedy this drawback, namely the development of an electron gun with such a configuration of electrodes for the trap of reflected electrons, when each electron reflected from the magnetic tube is intercepted at the first reflection from the magnetic tube.

Технический результат в разработанной электронной пушке магнетронного типа для формирования винтовых электронных пучков с ловушкой отраженных электронов достигается за счет того, что она, как и прототип, расположена в магнитном поле рассеяния основного соленоида и содержит аксиально-симметричный катод, на конической части которого имеется эмитирующий поясок, и анод. При этом ловушка для электронов выполнена в виде, по крайней мере, одного дополнительного электрода, укрепленного на внутренней поверхности анода.The technical result in the developed magnetron-type electron gun for forming helical electron beams with a reflected electron trap is achieved due to the fact that, like the prototype, it is located in the scattering magnetic field of the main solenoid and contains an axially symmetric cathode, on the conical part of which there is an emitting band , and the anode. In this case, the electron trap is made in the form of at least one additional electrode mounted on the inner surface of the anode.

Новым в разработанной электронной пушке магнетронного типа для формирования винтовых электронных пучков с ловушкой отраженных электронов является то, что каждый электрод ловушки выполнен в виде ребра, изогнутого по винту, а катод снабжен цилиндрическим наконечником, длина которого не меньше, чем длина ребра ловушки.New in the developed electron gun of the magnetron type for the formation of helical electron beams with a trap of reflected electrons is that each electrode of the trap is made in the form of a rib curved along the screw, and the cathode is equipped with a cylindrical tip whose length is not less than the length of the trap rib.

В первом частном случае реализации разработанной электронной пушки магнетронного типа наряду с основным соленоидом целесообразно ввести в конструкцию дополнительную магнитную катушку для коррекции распределения магнитного поля.In the first particular case of the implementation of the developed electron gun of the magnetron type, along with the main solenoid, it is advisable to introduce an additional magnetic coil into the design to correct the distribution of the magnetic field.

Во втором частном случае реализации разработанной электронной пушки целесообразно на катодном эмитирующем пояске выполнить неэмитирующие участки, число которых равно числу ребер ловушки, и расположить их таким образом, чтобы исключить прямое попадание электронов с катода на ребра ловушки.In the second particular case of the implementation of the developed electron gun, it is advisable to perform non-emitting sections on the cathode emitting belt, the number of which is equal to the number of trap edges, and arrange them in such a way as to exclude direct electrons from the cathode to the trap edges.

В третьем частном случае реализации разработанной электронной пушки целесообразно в начале и в конце каждого ребра ловушки выполнить скосы так, чтобы длина ребра в месте прикрепления к аноду была больше, чем длина его части, обращенная к оси системы.In the third particular case of the implementation of the developed electron gun, it is advisable to make bevels at the beginning and at the end of each rib of the trap so that the length of the rib at the point of attachment to the anode is greater than the length of its part facing the axis of the system.

В четвертом частном случае реализации разработанной электронной пушки целесообразно ребра ловушки отраженных электронов выполнить таким образом, чтобы в поперечном сечении каждое ребро ловушки расширялось к основанию, которым оно прикреплено к аноду.In the fourth particular case of the implementation of the developed electron gun, it is advisable to carry out the edges of the reflected electron trap in such a way that in cross section each edge of the trap expands to the base with which it is attached to the anode.

Таким образом, как предложено авторами, катод электронной пушки удлиняется цилиндрическим стержнем, а на аноде устанавливаются винтовые ребра, не препятствующие движению электронов от катода к резонатору, но полностью поглощающие электроны, отраженные магнитной пробкой при их первом пролете к катоду. Чтобы избежать излишней тепловой нагрузки на ребра, участки катода, с которых электроны попадали бы на торцы ребер, выполнены неэмитирующими.Thus, as proposed by the authors, the cathode of the electron gun is extended by a cylindrical rod, and screw ribs are installed on the anode, which do not impede the movement of electrons from the cathode to the resonator, but completely absorb the electrons reflected by the magnetic plug during their first passage to the cathode. To avoid excessive thermal load on the ribs, the sections of the cathode from which the electrons would fall on the ends of the ribs are made non-emitting.

Изобретение поясняется чертежами.The invention is illustrated by drawings.

На фиг.1 схематически изображено продольное сечение одного из вариантов пушки с ловушкой отраженных электронов, где изгиб ребра по винтовой линии не показан.Figure 1 schematically shows a longitudinal section of one of the options for a gun with a trap of reflected electrons, where the bending of the ribs along a helix is not shown.

На фиг.2 изображена часть электронной пушки с ловушкой отраженных электронов в проекции, позволяющей показать изгиб ребер ловушки по винтовой линии. Для наглядности расстояние между анодом и катодом на фиг.2 увеличено, а профиль ребер выполнен прямоугольным.Figure 2 shows a part of the electron gun with a trap of reflected electrons in the projection, allowing you to show the bending of the edges of the trap along a helix. For clarity, the distance between the anode and cathode in figure 2 is increased, and the profile of the ribs is made rectangular.

На фиг.3 для пояснения прохождения электронов пучка через ловушку отраженных электронов и перехвата электронов при их возвратном движении после отражения от магнитной пробки показаны проекции ребра и траекторий электронов на поверхность "азимутальный угол θ - продольная координата z''. Векторами $\vec{E}$

и

\vec{B}

показаны направления скрещенных электрического и магнитного полей.In Fig. 3, to explain the passage of the beam electrons through the trap of reflected electrons and interception of electrons during their return motion after reflection from the magnetic plug, the projections of the edges and electron trajectories on the surface "azimuthal angle θ - longitudinal coordinate z '' are shown. Vectors

\vec{E}

and

\vec{B}

directions of crossed electric and magnetic fields are shown.

На фиг.4 показан эмитирующий поясок катода с заштрихованными неэмитирующими участками.Figure 4 shows the emitting band of the cathode with hatched non-emitting sections.

На фиг.5 (а, б) показаны некоторые из возможных форм ребер ловушки: (а) - поперечное сечение ребра с утолщением у стенки анода и (б) - проекция сечения ловушки вдоль винтовой линии ребра со скругленными краями на плоскость.Figure 5 (a, b) shows some of the possible shapes of the trap ribs: (a) is the cross section of the rib with a thickening at the anode wall and (b) is the projection of the trap cross section along the helical line of the rib with rounded edges on a plane.

На фиг.6 графически представлены результаты расчетов эффективности генерации гиротрона с использованием предлагаемой электронной пушки, а именно зависимости среднего питч-фактора g (верхний график), электронного КПД η (сплошная линия, нижний график) и нормированной выходной мощности Р=η(1-I_r/I) (штриховая линия, нижний график) от отношения перехватываемого ловушкой тока I_r к полному току I электронного пучка для различных значений относительного разброса осцилляторных скоростей (скоростей вращательного движения) электронов δv_⊥ (δv_⊥=0.2 - треугольники, δv_⊥=0.3 - квадраты, Sv_⊥=0.4 - ромбы).6 graphically presents the results of calculating the efficiency of generating a gyrotron using the proposed electron gun, namely, the dependence of the average pitch factor g (upper graph), electronic efficiency η (solid line, lower graph) and normalized output power P = η (1- I _r / I) (dashed line, lower graph) from the ratio of the current I _r trapped by the trap to the total electron beam current I for various values of the relative dispersion of the oscillatory velocities (rotational speeds) of electrons δv _⊥ (δv _⊥ = 0.2 - tr polygons, δv _⊥ = 0.3 - squares, Sv _⊥ = 0.4 - rhombuses).

Разработанная электронная пушка магнетронного типа для формирования винтовых электронных пучков с ловушкой для отраженных электронов содержит (см. фиг.1) аксиально-симметричный катод 1 с эмитирующим пояском 2, анод 3, а также ловушку отраженных электронов со скрещенным электрическим и магнитным полем, образованную удлиненным концом 4 катода 1 и продолжением анода 3, к внутренней поверхности которого прикреплены один или несколько электродов в виде ребер 5, изогнутых относительно оси прибора по винтовой линии с углом φ=arctg(v_⊥0/v_║0), где v_⊥0 - скорость вращательного движения электрона и v_║0 - скорость его поступательного движения (см. фиг.2 и 3). Электронная пушка находится в магнитном поле рассеяния основного соленоида 6 (см. фиг.1).The developed electron gun of the magnetron type for the formation of helical electron beams with a trap for reflected electrons contains (see Fig. 1) an axially symmetric cathode 1 with an emitting belt 2, anode 3, and also a trap of reflected electrons with a crossed electric and magnetic field formed by an elongated the end 4 of the cathode 1 and the continuation of the anode 3, to the inner surface of which one or several electrodes are attached in the form of ribs 5, bent relative to the axis of the device along a helix with an angle φ = arctan (v _⊥0 / v _║0 ), where v _⊥0 - scab rotational motion of an electron, and v _║0 - the speed of its forward movement (see Figures 2 and 3.). The electron gun is located in the scattering magnetic field of the main solenoid 6 (see figure 1).

Предпочтительно формировать в области пушки с ловушкой для отраженных электронов однородное магнитное поле, что позволяет понизить как удельные тепловые нагрузки, так и напряженности электрического поля на ребрах 5, а также упростить расчет и изготовление разработанной электронной пушки. Для формирования однородного магнитного поля целесообразно ввести в конструкцию дополнительную магнитную корректирующую катушку 7 (см. фиг.1).It is preferable to form a uniform magnetic field in the region of the cannon with a trap for reflected electrons, which makes it possible to reduce both specific heat loads and electric field strengths at the ribs 5, as well as to simplify the calculation and manufacturing of the developed electron gun. To form a uniform magnetic field, it is advisable to introduce an additional magnetic correcting coil 7 into the structure (see Fig. 1).

Для предотвращения снижения КПД прибора те участки эмитирующего пояска 2, с которых эмитированные электроны попадали бы на ребра 5 при движении от катода 1 в сторону рабочего пространства, должны быть сделаны неэмитирующими (см. фиг.4). Также для уменьшения тепловой нагрузки на ребра 5 ловушки и улучшения теплоотвода их части, обращенные как к катоду, так и к рабочему пространству прибора, могут быть сделаны наклонными, то есть в начале и конце каждого ребра 5 ловушки могут быть выполнены скосы. Кроме того, поперечное сечение каждого ребра 5 ловушки может расширяться к месту крепления на стенке анода 3 (см. фиг.5, а).To prevent a decrease in the efficiency of the device, those sections of the emitting belt 2 from which the emitted electrons would fall on the ribs 5 when moving from the cathode 1 towards the working space should be made non-emitting (see figure 4). Also, to reduce the heat load on the trap ribs 5 and to improve the heat removal, their parts facing both the cathode and the working space of the device can be made inclined, that is, bevels can be made at the beginning and end of each trap ribs 5. In addition, the cross section of each trap rib 5 can expand to the attachment point on the wall of the anode 3 (see Fig. 5, a).

Для уменьшения напряженности электрического поля на ребрах 5 их части, обращенные к оси системы, должны быть закруглены (сглажены) (см. фиг.5, б).To reduce the electric field strength on the ribs 5, their parts facing the axis of the system should be rounded (smoothed) (see figure 5, b).

Внутри анода 3 с закрепленными в нем ребрами 5 целесообразно выполнить полости для принудительного жидкостного охлаждения (на чертежах не показаны).Inside the anode 3 with the ribs 5 fixed in it, it is advisable to make cavities for forced liquid cooling (not shown in the drawings).

Разработанная электронная пушка магнетронного типа для формирования винтовых электронных пучков с ловушкой отраженных электронов работает следующим образом.The developed electron gun of the magnetron type for the formation of helical electron beams with a trap of reflected electrons works as follows.

Движение электрона после вылета с эмитирующего пояска 2 катода 1 в скрещенном электрическом и магнитном поле можно представить как сумму следующих трех видов движения: вращательного - с циклотронной частотой, дрейфа в азимутальном направлении (по часовой стрелке или против нее в зависимости от направления магнитного поля) и поступательного движения вдоль оси z гироприбора. Таким образом, в ловушке, образованной удлиненным концом 4 катода 1 и ребрами 5, движение ведущего центра электронной орбиты происходит по винтовой линии с шагом 2Rφ, где R - радиус ведущего центра орбиты электрона (в однородном магнитном поле он равен радиусу точки вылета электрона с катода), а φ - угол между направлением азимутального дрейфа электрона и осью симметрии системы. Поскольку винтовая линия ребра 5 ловушки также выполнена с углом φ относительно оси z прибора, то ведущие центры электронных орбит первичного пучка (непосредственно после вылета электронов с катода 1) движутся вдоль ребер 5, и преобладающая часть электронов проходит через ловушку, не задевая ребер 5.The electron motion after departure from the emitting belt 2 of cathode 1 in a crossed electric and magnetic field can be represented as the sum of the following three types of motion: rotational - with cyclotron frequency, drift in the azimuthal direction (clockwise or counterclockwise depending on the direction of the magnetic field) and translational motion along the z axis of the gyro. Thus, in the trap formed by the elongated end 4 of the cathode 1 and ribs 5, the leading center of the electron orbit moves along a helix with a step of 2Rφ, where R is the radius of the leading center of the electron’s orbit (in a uniform magnetic field it is equal to the radius of the electron exit point from the cathode ), and φ is the angle between the direction of the azimuthal drift of the electron and the axis of symmetry of the system. Since the helix of the trap fin 5 is also made with an angle φ relative to the z axis of the device, the leading centers of the electron orbits of the primary beam (immediately after the electrons leave the cathode 1) move along the ribs 5, and the predominant part of the electrons passes through the trap without touching the ribs 5.

Для упрощения расчета и изготовления электронной пушки электрическое и магнитное поля в ловушке формируются однородными: для этого удлиненный конец 4 катода 1 и продолжение анода 3 в ловушке должны быть цилиндрическими, а магнитное поле рассеяния основного соленоида 6 корректируется с помощью дополнительной катушки 7. Выйдя из ловушки, электроны попадают в эквипотенциальное пространство, где их траектории становятся винтовыми. При дальнейшем движении электронов к рабочему пространству гироприбора в нарастающем магнитном поле скорости вращательного движения электронов возрастают, а скорости их поступательного движения вдоль оси прибора, соответственно, уменьшаются. В рабочем пространстве, где магнитное поле является максимальным, вращательные скорости электронов также максимальные. Однако из-за разброса скоростей часть электронов, обладающих максимальными вращательными скоростями, не попадает в рабочее пространство, поскольку их продольные скорости обращаются в нуль и меняют направление на обратное там, где их вращательные скорости сравниваются с полной скоростью электронов. Эти электроны (отраженные электроны) возвращаются в сторону катода 1. В ловушке все они попадают на ребра 5 ловушки при достаточной их длине, как показано на фиг.3, что позволяет решить поставленную задачу. Работа предлагаемой электронной пушки в частных случаях реализации не изменяется.To simplify the calculation and manufacture of the electron gun, the electric and magnetic fields in the trap are formed uniform: for this, the elongated end 4 of the cathode 1 and the extension of the anode 3 in the trap must be cylindrical, and the scattering magnetic field of the main solenoid 6 is adjusted using an additional coil 7. Leaving the trap , the electrons enter the equipotential space, where their trajectories become helical. With the further movement of electrons to the working space of the gyrometer in an increasing magnetic field, the velocities of the rotational motion of the electrons increase, and the speeds of their translational motion along the axis of the device, respectively, decrease. In the working space, where the magnetic field is maximum, the rotational speeds of the electrons are also maximum. However, due to the spread of velocities, some of the electrons with maximum rotational velocities do not fall into the working space, since their longitudinal velocities vanish and reverse direction where their rotational velocities are compared with the full electron velocity. These electrons (reflected electrons) return to the side of the cathode 1. In the trap, they all fall on the edges 5 of the trap with a sufficient length, as shown in figure 3, which allows us to solve the problem. The work of the proposed electron gun in special cases of implementation does not change.

Отбор отраженных электронов позволяет осуществить режим работы с увеличенным средним питч-фактором g электронного потока и, соответственно, повышенным КПД гироприбора η (см. фиг.6) и при этом предотвратить неустойчивость электронного потока, нарушающего нормальную работу гироприбора.The selection of reflected electrons allows the mode of operation with an increased average pitch factor g of the electron beam and, accordingly, an increased efficiency of the gyrometer η (see Fig. 6) and at the same time prevent instability of the electron beam that disrupts the normal operation of the gyrometer.

Оценки показывают, что для значительного повышения КПД целесообразно отводить на ребра ловушки от 0.1 до 0.2 части полного тока электронного пучка без существенного снижения мощности прибора (см. фиг.6). Выходная мощность гиротрона может достигать примерно 1 кВт на основной частоте циклотронного резонанса (гирочастоте) и порядка 100 Вт на 2-ой гармонике гирочастоты.Estimates show that to significantly increase the efficiency, it is advisable to divert from the trap edges from 0.1 to 0.2 parts of the total electron beam current without significantly reducing the power of the device (see Fig. 6). The output power of the gyrotron can reach about 1 kW at the fundamental cyclotron resonance frequency (gyrofrequency) and about 100 W at the second harmonic of the gyrofrequency.

Таким образом, в предлагаемой конструкции электронной пушки с ловушкой электронов основными существенными признаками являются катод, снабженный удлиненным цилиндрическим наконечником, и анод с укрепленными на нем ребрами, изогнутыми по винту, что позволяет полностью решить проблему удаления отраженных электронов из электронного потока. Частные случаи реализации дополнительно позволяют: упростить изготовление электронной пушки (п.2), уменьшить локальные неоднородные электрические поля (п.5) и снизить удельные тепловые нагрузки на ребра ловушки (п.3, 4, 5).Thus, in the proposed design of an electron gun with an electron trap, the main essential features are a cathode equipped with an elongated cylindrical tip, and an anode with ribs mounted on it, curved along the screw, which allows to completely solve the problem of removing reflected electrons from the electron beam. Special cases of implementation additionally allow: to simplify the manufacture of the electron gun (item 2), reduce local inhomogeneous electric fields (item 5) and reduce the specific heat load on the edges of the trap (items 3, 4, 5).

Claims

1. An electron gun of the magnetron type for the formation of helical electron beams with a trap of reflected electrons, located in the magnetic field of the scattering of the main solenoid, containing an axially symmetric cathode, on the conical part of which there is an emitting band, and the anode, while the reflected electron trap is made in the form at least one additional electrode mounted on the inner surface of the anode, characterized in that each electrode of the reflected electron trap is made in the form of a rib, bent screw, and the cathode is equipped with a cylindrical tip, the length of which is not less than the length of the trap rib.

2. The electron gun according to claim 1, characterized in that along with the main solenoid there is an additional magnetic coil for correcting the distribution of the magnetic field.

3. The electron gun according to claim 1, characterized in that on the cathode emitting belt there are non-emitting sections, the number of which is equal to the number of edges of the trap, arranged in such a way as to prevent direct electron from the cathode to hit the edges of the trap.

4. The electron gun according to claim 1, characterized in that at the beginning and end of each rib of the trap there are bevels so that the length of the rib at the point of attachment to the anode is greater than the length of its part facing the axis of the system.

5. The electron gun according to claim 1, characterized in that in cross section each edge of the trap expands to the base with which it is attached to the anode.