SU1001843A1 - Диод с магнитной изол цией - Google Patents

Abstract

ДИОД С МАГНИТНОЙ ИЗОЛЯЦИЕЙ содержащий вакуумную камеру с соосно расположен-ными в ней цилиндричес КИМ катододержателем, катодом и анодной трубой дрейфа и магнитную систему дл  создани  в трубе дрейфа однородного пол , параллельного оси электродов , отличающийс  тем, что, с цепью увеличени  длительности и средней плотности тока, формируемого диодом, катод выполнен в виде кольцевого лезви , закрепленного на катододержателе на рассто нии 1-3 радиуса катододержател  от его торца и выступающего над поверхностью катододержател  на 0,3-0,7 рассто ни  между боковой поверхностью катододержател  и внутренней поверхностью анодной трубы.

Description

Изобретение относится к технике получения импульсных электронных пучков и может быть использовано, например, для генерации СВЧ-излучения и коллективного ускорения ионов.

Известна конструкция диода с магнитной изоляцией, в котором катод, помещенный в однородное магнитное поле, выполнен в виде острий, укрепленных на оси системы и удаленных на равные расстояния от цилиндрического Ю анода [1] . В результате искажения электрического поля в межэлектродном промежутке, вносимого остриями, изменяются условия дрейфа катодной плазмы в скрещенных электрическом ’ 15 и магнитном полях, что приводит к уменьшению скорости движения катодной плазмы Vp₍ поперек магнитного поля. Однако в этом устройстве электронный пучок имеет неодродную азимутальную . ₂д структуру, что ограничивает область его применения.

Известен также диод с магнитной изоляцией, содержащий вакуумную камеру с соосно расположенными в ней ₂5 цилиндрическим катододержателем, катодом и анодной трубой дрейфа и магнитную систему для создания в трубе дрейфа однородного поля, параллельного оси электродов [2] . Цилинд- „ рический пучок электронов, формируемый диодом такой конструкции,имеет однородную азимутальную структуру. При :том, однако, скорость движения катодной плазмы Vp< составляет 5-10⁵ см/с. , 35

Основным недостатком прототипа является большая скорость движения катодной плазмы Vpi поперек магнитного поля, что вызывает уменьшение длительности импульса тока', формируемого диодом, 40 и снижение плотности тока, усредненной по длительности импульса тока.

Целью изобретения является увеличение длительности и средней плотности тока, формируемого диодом, путем 45 уменьшения скорости движения катод- с ной плазмы поперек магнитного поля.

Указанная цель достигается тем, что в диоде с магнитной изоляцией, содержащем вакуумную камеру с соосно расположенными в ней цилиндрическим катододержателем, катодом и анодной трубой дрейфа, и магнитную систему для создания в трубе дрейфа однородного поля, параллельного оси электродов, катод выполнен в виде кольцево го лезвия, закрепленного на катододержателе на расстоянии 1-3 радиуса катододержателя от его торца и выступающего над поверхностью катододержателя на 0,3-0,7 расстояния 60 между боковой поверхностью катододержателя и внутренней поверхностью анодной трубы.

Устройство изображено на чертеже и состоит из вакуумной камеры 1, к которой при помощи изолятора 2 крепится катододержатель 3, имеющий торец 4 в форме полусферы. На катододержателе установлено кольцевое лезвие 5. Катододержатель расположен внутри анодной трубы 6 дрейфа, где находится также коллектор 7 пучка. Анодная труба дрейфа расположена на оси соленоида 8 и соединена с вакуумной камерой 1 коническим переходом.

Диод работает следующим образом.

При подаче импульса высокого напряжения отрицательной полярности на катододержатель 3 интенсивная эмиссия электронов первоначально происходит с кромки кольцевого лезвия, поскольку напряженность электрического поля на ней максимальна. Протекание тока в месте стыка катододержателя 3 и лезвия 5 вызывает образование плазмы, которая в дальнейшем является источником электронов пучка. При этом эмиссия электронов и образование плазмы на кромке кольцевого лезвия 5 прекращаются. Плазма, образовавшаяся в месте стыка катододержателя 3 и лезвия 5, имеет хороший электрический контакт вдоль магнитного поля с плоской поверхностью лезвия 5, что приводит к закорачиванию поля поляризации плаз№1 и уменьшению скорости ее движения поперек магнитного поля. Формируемый электронный пучок осаждается на коллектор 7 и имеет однородную структуру, так как плазма образуется по всей окружности, образованной стыком катододержателя и лезвия. Размещение лезвия 5 в однородном магнитном поле соленоида 8 обеспечивает малость поперечной скорости электронов. Торец 4 катододержателя выполнен в форме полусферы для уменьшения на нем напряженности электрического поля и предотвращения образования плазмы.

Таким образом, предложенное устройство позволяет значительно увеличить по сравнению с прототипом длительность импульса тока , формируемого диодом, и усредненную по длительности импульса плотность токаJ , поскольку 1 ~ 1/Vp₄ , ajc/)}/s , где § - среднее по длительности токаЗ сечение пучка. Отметим, что увеличение j связано с тем, что величина в предложенном устройстве остается меньшей по сравнению с прототипом в течение более длительного времени.

ВНИИПИ эйказ 24Ϊ0/4

Тираж 783 Подписное

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул.Проектная, 4

Claims (1)

1. ДИОД С МАГНИТНОЙ ИЗОЛЯЦИЕЙ, ί содержащий вакуумную камеру с соосно расположен-ными в ней цилиндричес ким катододержателем, катодом и анод· ной трубой дрейфа и магнитную систему для создания в трубе дрейфа однородного поля, параллельного оси электродов, отличающийся тем, что, с целью увеличения длитель ности и средней плотности тока, формируемого диодом, катод выполнен в виде кольцевого лезвия, закрепленного на катододержателе на расстоянии

   1-3 радиуса катододержателя от его торца и выступающего над поверхностью катододержателя на 0,3-0,7 расстояния между боковой поверхностью катододержателя и внутренней поверхностью анодной трубы.

   ΜΠΠ^:ιΤί5·“ >