SU1140186A1

SU1140186A1 - Способ управлени током автоэлектронного катода в СВЧ-поле

Info

Publication number: SU1140186A1
Application number: SU833619372A
Authority: SU
Inventors: Борис Васильевич Бехтев; Виталий Александрович Бойко; Ростислав Михайлович Воронков; Юрий Сергеевич Павлов
Original assignee: Предприятие П/Я А-7094
Priority date: 1983-07-11
Filing date: 1983-07-11
Publication date: 1985-02-15

Abstract

СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ТОКОМ АВТОЭЛЕКТРОННрГО КАТОДА В СВЧПОЛЕ , включающий изменение напр жени на автоэлектронном катоде, отличающийс тем, что, с целью повышени стабильности тока и исключени излучени СВЧ-мощности изолированный автоэлектронный катод непрерывно облучают пучком электронов, причем ток облучени выбирают равным эмиссионному току. В 00 СП)

Description

Изобретение относитс к электронной технике и,, в частности, предназначено дл управлени пучком электронов с автокатода в СВЧ-поле.

Известен способ управлени потоком электронов с помощью сетки, котора располагаетс вблизи- от острийного автокатода. Способ заключаетс в гюдаче на управл ющий сеточный электрод напр жени от вспомогательного источника напр жени , что позвол ет путем изменени управл ющего напр жени измен ть ток автокатода 1. Недостатком способа вл етс дополнительна экранировка от СВЧ-пол поверхностей острий автокатода сеткой, что приводит к уменьшению тока. Кроме этого, при реализации способа ввод управл ющего сеточного напр жени приводит к паразитHoii утечке СВЧ--мощности из резонатора с автокатодом.

Известен также способ управлени током автоэ. ектронного катода, заключающийс в изменении напр жени на катоде, которое с помощью проводника подводитс к катоду от внещнего истбчника напр жени . Способ основываетс на одновременной подаче на автокатод, помещенный в объемный резонатор , СВЧ-напр жени и смещающего напр же1 1 . из.зденением которого достигаетс регулировка тока катода. Сумма напр жени смещени UQ н СВЧ-составл ющей UfSiiKdt определ ет напр жение на автокатоде U{t) Ur)+ Ujsinteit, которое определ ет величину автоэмиссионного тока 2.

Недостатком способа вл етс необходимость одновременного ввода в резонатор СВЧ-напр жени и посто нного напр жени . При подаче посто нного напр жени по проводнику происходит паразитна утечка СВЧмощности из резонатора. Д,а известного способа характерна также сложность стабилизации автоэмиссионного тока при его реализации. Дл стабилизации автоэмиссионпого тока требуютс вспо.могательные источники опорного питани , устройства сравнени и контрольный электрод, что усложн ет схему.

Цель изобретени - повыщение стабильности тока и исключение излучени СВЧмощности через катод.

Поставленна цель достигаетс тем, что согласно способу управлений током автоэлектронного катода в СВЧ-поле, включающему изменение напр жени на автоэлектронном катоде, изолированный автоэлектронный катод непрерывно облучают пучком электронов , причем ток облучени выбирают равным эмиссионному току.

Предлагаема операци облучени пучком электронов от вспомогательного источника электронов позвол ет отказатьс от операции подачи напр жени на автокатод по проводнику, что исключает излучение СБЧ-мощности из резонатора.

На чертеже приведена схема системы регулировки тока автоэлектронного источника дл выполнени предлагаемого способа. Схема состоит из источника 1 электронов

автоэлектронного катода 2, размещенного в резонаторе 3 через изол тор 4.

В этой схеме пучок электронов от стороннего источника высаживаетс со стороны

противоположной острийной поверхности

автоэлектронного катода 2, и поглощаетс

в нем. В результате этого, потенциал автоэлектронного катода относительно анода (резонатора 3) увеличиваетс до тех пор. пока ток с остри автоэлектронного катода 2 не станет равным току пучка электронов

от стороннего источника.

Подача управл ющего напр жени с помощью пучка электронов через запредельное отверстие в резонаторе полностью исключает излучение из резонатора.

При использовании этого способа наблюдаетс стабилизирующее воздействие тока электронов от внешнего источника на ток автокатода. Стабильность тока электронов с термокатода определ етс стабильностью ускор ющего напр жени и напр жени

накала катода, т. е. термоэлектронна пушка обеспечивает практически любое требуемое значение стабильности тока электронов во времени.

Однако ток автокатода подвержен значительному дестабилизирующему воздейстВИЮ . Основные причины нестабильности тока автокатода св заны с тем, что ток зависит от напр жени питани и работы выхода материала . Так, изменение напр жени и работы выхода на 1% приводит к изменению тока на 10 и 15% соответственно .

В данном случае ток с автокатода должен быть равен току с термоэлектронной пущки, поскольку любое уменьщение тока автокатода нарущает баланс токов и потенциал автокатода мен етс до тех пор, пока равенство токов не восстанавливаетс .

Дл того, чтобы оценить врем , необходимое на восстановление тока автокатода после его мгновенного изменени (по какойлибо причине) на lO/о, вычисл етс емкость автокатода.

Параметры дл проведени расчета: Площадь автокатода1 см

Величина зазора катод- анод2 мм

Ускор ющее напр жение 50 кВ Ток автоэлектронного катода1 А

Емкость автокатода оцениваетс по формуле дл плоского конденсатора и полученное значение удваиваетс с тем, чтобы с запасом учесть емкость автокатода относительно резонатора

CK 8oS/d,

где fo -электрическа посто нна ;

-диэлектрическа проницаемость

изол тора автокатода; S -площадь авто катода; d -длина ускор ющего зазора резонатора .

При уменьшении тока автокатода на 10% автокатод начинает зар жатьс током 0,1 А, поскольку ток термоэлектронной пушки осталс без изменени .

Дл восстановлени тока 1А необходимо увеличение напр жени на 1%, т. е. на 500В. Так как по мере роста потенциала автокатода ток с него растет, можно считать, что среднее значение разности тока автокатода и термокатода за врем восстановлени составл ет половину максимального значени , т. е. 1 0,05 А.

Врем увеличени потенциала автокатода на и 500В определ етс по формуле t C и/1 и при данных начальных услови х равно 8,85 НС. Это показывает возможность стабилизации .автоэмиссионного тока за врем в несколько наносекунд.

Преимущество предлагаемого способа по сравнению с существующими заключаетс в том, что потенциал автоэлектронного катода создаетс пучком электронов. В этом случае любое изменение тока от стороннего источника приводит к изменению потенциала

автоэлектронного катода, что восстанавливает равенство тока от стороннего источника и тока с автоэлектронного катода.

Таким образом, изменение микроструктуры остри автоэлектронного катода при его срабатывании в течение срока службы приводит к изменению напр жени на автоэлектронном катоде, а ток остаетс без изменени если не измен етс ток от стороннего источника , т. е. имеет место стабилизаци тока автоэлектронного катода.

Создание управл ющего потенциала с по мощью пучка электронов позвол ет управл ть током автоэлектронного катода, работающего в СВЧ-поле. Пучок электронов проходит через запредельный волновод на автоэлектронный катод и управл ет током с катода, но излучение из резонатора при этом исключаетс .

Преимущество способа заключаетс в отсутствии излучени СВЧ-мощности из резонатора благодар исключению подвод щего проводника, по которому подводитс управл ющий сигнал. Изменение напр жени происходит путем высаживани вспомогательного электронного пучка на изолированный автокатод через запредельное отверстие в резонаторе, что иск пючает излучение СВЧ-мощности.

Claims

СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ТОКОМ АВТОЭЛЕКТРОННОГО КАТОДА В СВЧПОЛЕ, включающий изменение напряжения на автоэлектронном катоде, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности тока и исключения излучения СВЧ-мощности изолированный автоэлектронный катод непрерывно облучают пучком электронов, причем ток облучения выбирают равным эмиссионному току.

SU „„1140186