RU820511C

RU820511C - Способ получени электронного пучка

Info

Publication number: RU820511C
Application number: SU792771032A
Authority: RU
Inventors: П.А. Бохан; Г.В. Колбычев
Original assignee: Институт Оптики Атмосферы Со Ан Ссср
Priority date: 1979-05-28
Filing date: 1979-05-28
Publication date: 1992-12-15

Abstract

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЭЛЕКТРОННОГО ПУЧКА, заключающийс ВТОМ, что впромежутке между катодом и анодом, заполненном газом под давлением свыше 10 Па, осуществл ют при более чем двукратном его перенапр жении объемный высоковольтный импульсный разр д, ускор ют-и через отверсти в аноде извлекают электронный пучок, о т л и чаю щи и с тем. что. с целью повышени КПД формировани электронного пучка за счет зат гивани 'перехода объемного разр да в сильноточную стадию, во врем разр дного импульса направл ют на катод световой поток от внеш-" него источника излучени , вызывающий на нем фотоэффект.

Description

Изобретение относитс к области электроники и может быть использовано в электронике , квантовой электротехнике, рентгенотехнике, спектроскопии, плазмохимии . диагностических измерени х.

Целью изобретени вл етс повышение КПД формировани электронного Иучка за счет зат гивани перехода объемного разр да в сильноточную стадию.

Поставленна цель достигаетс тем. что во врем разр дного импульса направл ют на катод световой поток от внешнего источника излучени , вызывающий на нем фотоэффект .

Дополнительное облучение катода стабилизирует объемный разр д при пониженном Ке. предотвраща его шнурование, и задерживает переход объемного разр да в сильноточную стадию при высоком Ке. Облучение также способствует расщирению разр да на всю площадь катода. Интенсивность облучени катода, необходима дл

осуществлени объемного разр да без перехода его в сильноточную стадию, зависит от параметров разр дного промежутка, амплитуды и длительности приложенного к нему импульса напр жени , поэтому она подбираетс опытным путем дл каждого конкретного случа . Однако она должна быть не меньше интенсивности облучени катода собственным разр дом.

Реализаци предлагаемого способа проводилась на установке, содержащей генератор импульсного напр жени (ГИН), разр дную камеру, систему откачки и наполнени камеры газом, систему измерени исследуемых сигналов, источник излучени , вызывающего фотоэффект на катоде. Разр дна камера заполн лась газом до выбранного давлени , На расположенные внутри разр дной камеры электроды с геометрией , обеспечивающей равномерное распределение электрического пол на катоде , подавалс импульс напр жени с ГИН амплитудой, в раз превышакэидей напр жение статического пробо гааоразр дного промежутка. В присутствии облучени катода от источника излучени в газоразр дном промежутке осуществл лс объемный разр д. Высокоэнергетические электроны, возникающие в разр де, проходили через анод и попадали на датчики измерительной системы. В частности, при алюминиевом катоде с рабочей площадью 7.85 10 м и подсветке его излучением с длиной волны, короче 300 нм, на описанной установке получены следующие результаты. При заполнении разр дной камеры воздухом давлением 500 Па и подаче с ГИН импульса напр жени амплитудой 8 кВ был получен импульс тока электронного пучка амплитудой 29.4 А длительностью по полувысоте 40. не и средней энергией электронов в пучке Ь,5-4 кэВ. Таким образом, при выходной емкости ТИН 470 пФ КПД формировани электронного пучка в разр де на описанной установке составил 17-20%. т.е. предлагаемый способ повышает КПД по cpiaвнeнию с известным в 25 раз. При этом получена плотность тока 10 А/м пучка, равна 3,75 Электронные пушки на основе данного способа обладают р дом свойств, отличающих их от всех других, а именно: рабочее давление газа в пушке вплоть до 10 Па,пушки могут формировать ленточные однородные электронные пучки большого сечени при плотности тока пучка с единицы площади катода 10-10 А/м; пушки могут формировать пучки током свыше 1 кА; пушки могут формировать мощные электронные пучки с высокой частотой следовани импульсое. Так, увеличение частоты следовани импульсов до 10 Гц на описанной установке (что было пределом дл ГИН) не приводило к сколько-нибудь заметному изменению временных и энергетических параметров импульсного пучка. Перечисленные характеристики могут обеспечить широкое применение электронных пушек в различных сферах народного хоз йства. Напримерл в квантовой электронике - дл накачки газовых лазеров. В рентгенотехнике заменить используемые в насто щее врем вакуумные рентгеновски 8 трубки на взрывной эмиссии, имеющие малый срок службы. В сильноточной электронике - конкурировать с электронными пущками на взрывной эмиссии, поскольку нет принципиальных ограничений на увеличение площади электродов до 10 - 10 м. Ввиду высокого рабочего давлени газа в электронных пушках на основе предлагаемого способа становитс намного проще проблема вывода электронного пучка из пушки, что имеет особо важное значение при применении пучков с энергией электронов ниже 100 кэВ. .