RU69679U1

RU69679U1 - ELECTRON GUN

Info

Publication number: RU69679U1
Application number: RU2007127873/22U
Authority: RU
Inventors: Илья Анатольевич Фрейдович; Олег Юрьевич Масленников; Владимир Николаевич Ильин; Кирилл Викторович Кузьмич; Александр Яковлевич Лаппо
Original assignee: Федеральное Государственное предприятие "Научно-производственное предприятие "Торий"
Priority date: 2007-07-23
Filing date: 2007-07-23
Publication date: 2007-12-27

Abstract

Предлагаемая полезная модель относится к электронным пушкам, применяемым в сильноточных импульсных электроннолучевых вакуумных приборах с модуляцией электронного потока при помощи управляющего электрода пушки. Сущность предлагаемой полезной модели заключается в том, что в электронной пушке, включающей в себя термоэмиссионный катод, управляющий электрод и электронный подогреватель, управляющий электрод и электронный подогреватель электрически соединены между собой и питаются от одного источника. Техническим результатом предлагаемого полезной модели является упрощение аппаратуры, питающей пушку, прибора, содержащего пушку, и самой пушки.The proposed utility model relates to electron guns used in high-current pulsed electron-beam vacuum devices with modulation of the electron beam using a control electrode of the gun. The essence of the proposed utility model is that in an electron gun that includes a thermionic cathode, a control electrode and an electronic heater, a control electrode and an electronic heater are electrically connected to each other and powered from one source. The technical result of the proposed utility model is to simplify the equipment supplying the gun, the device containing the gun, and the gun itself.

Description

Предлагаемая полезная модель относится к электронным пушкам, применяемым в сильноточных импульсных электроннолучевых вакуумных приборах с модуляцией электронного потока при помощи управляющего электрода (УЭ) пушки.The proposed utility model relates to electron guns used in high-current pulsed electron-beam vacuum devices with modulation of the electron beam using a control electrode (UE) of the gun.

Известны конструкции электронных пушек, включающих термоэмиссионные катоды [SU №170125, кл. H01J 19/42] косвенного накала с резистивными подогревателями. Недостаток подобных конструкций заключается в невозможности получения малого времени готовности пушек вследствие медленного разогрева катодов. Этот недостаток обусловлен следующими обстоятельствами:Known designs of electronic guns, including thermionic cathodes [SU No. 170125, class. H01J 19/42] indirect heat with resistive heaters. The disadvantage of such designs is the impossibility of obtaining a short gun readiness time due to the slow heating of the cathodes. This disadvantage is due to the following circumstances:

- катодно-подогревательный узел (КПУ), включающий, помимо катода, еще подогреватель и изолятор подогревателя, имеет значительную разогреваемую массу и, следовательно, тепловую инерцию;- the cathode-heating unit (CPU), including, in addition to the cathode, also a heater and a heater insulator, has a significant mass to be heated and, therefore, thermal inertia;

- в конкретных конструкциях подогреватель имеет температуру, существенно превышающую температуру катода, что приводит к низкому сроку службы подогревателя при работе в циклическом режиме и не позволяет резко повышать мощность, подаваемую на подогреватель при форсированном включении.- in specific designs, the heater has a temperature significantly higher than the cathode temperature, which leads to a low service life of the heater when operating in cyclic mode and does not allow a sharp increase in the power supplied to the heater when forced switching on.

Недостатки известных конструкций устранены в конструкции электронной пушки, являющейся ближайшим прототипом предлагаемой полезной модели и включающей в себя термоэмиссионный катод, управляющий электрод и электронный подогреватель [SU №393776, кл. H01J 3/06].The disadvantages of the known designs are eliminated in the design of the electron gun, which is the closest prototype of the proposed utility model and includes a thermionic cathode, a control electrode and an electronic heater [SU No. 393776, class. H01J 3/06].

В пушках такого типа во время импульса тока катода потенциал на УЭ равен или близок к потенциалу катода. При подаче на УЭ напряжения запирания, отрицательного по отношению к катоду, ток пушки равен нулю. Нагрев катода осуществляется электронной бомбардировкой с электронного подогревателя, имеющего отрицательный, по отношению к катоду пушки, потенциал. Напряжение на электронный подогреватель подается с отдельного источника. Поскольку масса нагреваемых элементов в этом In guns of this type, during the cathode current pulse, the potential on the RE is equal to or close to the cathode potential. When applying to the UE the locking voltage negative with respect to the cathode, the gun current is zero. The cathode is heated by electron bombardment from an electronic heater having a negative potential with respect to the gun’s cathode. The voltage to the electronic heater is supplied from a separate source. Since the mass of heated elements in this

случае минимальна, а возможность резкого увеличения мощности подогревателя при форсированном включении ограничивается только эмиссионными возможностями электронного подогревателя, в такой конструкции обеспечивается малое время разогрева катодов.the case is minimal, and the possibility of a sharp increase in the heater power during forced switching is limited only by the emission capabilities of the electronic heater, in this design a short heating time of the cathodes is provided.

Недостатком известной конструкции, использующей катодно-подогревательный узел с электронным подогревом катода, является необходимость применения в питающей аппаратуре дополнительного, относительно высоковольтного, источника питания цепи нагрева катода, что усложняет и удорожает аппаратуру электропитания прибора.A disadvantage of the known design using a cathode-heating unit with electronic heating of the cathode is the need to use an additional, relatively high-voltage, power source for the cathode heating circuit in the power supply equipment, which complicates and increases the cost of power supply to the device.

Решаемой технической задачей является устранение недостатков известных конструкций пушек с малым временем готовности.The technical problem to be solved is the elimination of the shortcomings of the known gun designs with a short readiness time.

Техническим результатом предлагаемой полезной модели является упрощение аппаратуры, питающей пушку, прибора, содержащего пушку, и самой пушки.The technical result of the proposed utility model is to simplify the equipment that feeds the gun, the device containing the gun, and the gun itself.

Сущность предлагаемой полезной модели заключается в том, что в электронной пушке, включающей в себя термоэмиссионный катод, УЭ и электронный подогреватель, УЭ и электронный подогреватель электрически соединены между собой и питаются от одного источника.The essence of the proposed utility model is that in an electron gun, which includes a thermionic cathode, UE and an electronic heater, UE and an electronic heater are electrically connected and are powered from one source.

Используемые термины.Terms used.

Аппаратура электропитания - совокупность источников, задающих потенциалы электродов прибора и подающих токи на эти электроды, необходимые для функционирования прибора.Power supply equipment - a set of sources that specify the potentials of the electrodes of the device and supply currents to these electrodes necessary for the operation of the device.

Электронный подогреватель катода - электрод, находящийся под отрицательным по отношению к катоду прибора потенциалом и эмитирующий электронный поток, осаждающийся на катоде и нагревающий катод прибора.Electronic cathode heater - an electrode located at a potential negative with respect to the cathode of the device and emitting an electron stream deposited on the cathode and heating the cathode of the device.

На чертеже представлен схематически электронный прибор с электронной пушкой в соответствии с полезной моделью, подключенный к аппаратуре электропитания.The drawing shows schematically an electronic device with an electronic gun in accordance with a utility model connected to power equipment.

Электронный прибор содержит электронный подогреватель 1 катода, катод 2, управляющий электрод 3, анодную систему 4 и подключен к источнику напряжения управляющего электрода 5 и источнику напряжения катода 6, причем электроды 1, 2, 3 являются электродами пушки.The electronic device contains an electronic heater 1 of the cathode, cathode 2, the control electrode 3, the anode system 4 and is connected to a voltage source of the control electrode 5 and the voltage source of the cathode 6, and the electrodes 1, 2, 3 are the electrodes of the gun.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Во время импульса СВЧ излучения на катод, УЭ и электронный подогреватель подаются одинаковые или близкие по величине потенциалы, отрицательные по отношению к аноду, обеспечивающие заданную величину импульсного катодного тока.During the microwave pulse, the cathode, RE and the electronic heater are supplied with the same or close in magnitude potentials, negative with respect to the anode, providing a given value of the pulsed cathode current.

В паузе между импульсами отрицательный по отношению к катоду 2 потенциал подводится от источника 5 к УЭ 3 и к электронному подогревателю 1. УЭ в этот период времени имеет отрицательный по отношению к катоду потенциал, запирающий ток катода. Электронный подогреватель, имея тот же самый отрицательный потенциал, эмитирует электронный поток, бомбардирующий катод 2 электронами с энергией е·U_запир и нагревающий его до рабочей температуры. По принципу работы катод 2 является термоэмиссионным катодом.In the pause between pulses, a potential negative with respect to the cathode 2 is supplied from the source 5 to the UE 3 and to the electronic heater 1. The UE during this period of time has a potential negative with respect to the cathode, blocking the cathode current. The electron heater, having the same negative potential, emits an electron stream, bombarding the cathode with 2 electrons with an energy e · U _, and _{locking it} and heating it to operating temperature. According to the principle of operation, cathode 2 is a thermionic cathode.

Подогрев катода происходит только в паузе между импульсами, однако, при длительности импульсов менее десятков миллисекунд, существенного охлаждения катода 2 не происходит.The cathode is heated only in the interval between pulses, however, when the pulse duration is less than tens of milliseconds, a significant cooling of the cathode 2 does not occur.

Таким образом, упрощение конструкции электронной пушки достигнуто путем исключения выводов электронного подогревателя и уменьшения числа подаваемых на пушку потенциалов и их вводов со всеми вытекающими отсюда упрощениями конструкции прибора, в котором применяется электронная пушка, и питающей аппаратуры, описание которых выходит за рамки данной полезной модели. При этом, как и в прототипе, обеспечивается малое время готовности.Thus, the simplification of the design of the electron gun was achieved by eliminating the conclusions of the electronic heater and reducing the number of potentials supplied to the gun and their inputs with all the resulting simplifications of the design of the device in which the electron gun is used and the power equipment, the description of which is beyond the scope of this utility model. At the same time, as in the prototype, a short availability time is provided.

Claims

An electronic gun comprising a thermionic cathode, a control electrode and an electronic heater, characterized in that the control electrode and the electronic heater are electrically connected.