SU537564A1 - Электронна пушка - Google Patents

Abstract

ЭЛЕКТРОННАЯ ЛШКА с модул цией, содержаща  катод, Аокусирунндий эл(вктрод, анод и упрайл нмций электрод в виде толстой диафрагмы с отверстием, расположенный между фокусирующим электродом и анодом, о т - л и ч а ю щ а   с   тем, что, сцелью повышени  мощности электронного пучка и уменьшени  веса источников ПИТАНИЯ за счет обеспечени  низковольтной модул ции (менее О,.25 напр -- жени  анода), выступакща  над эмит- тирующей поверхностью катода часть , фокусирующего электрода имеет продольный размер, равный

Description

электроде, так называема  пушка с первичным анодом или толстой диафрагмой Эта пушка состоит из катода, фокусирующего электрода, анода и управл юцего электрода в виде толстой диафрагмы с отверстием, расположенного между фокусирующим электродом и анодом.

Первые три электрода образуют диоднзто часть пушки. Катод  вл етс  эмиттером электронов и имеет форму части сферы. Фокусирующий электрод имеет потенциал, равный потенциалу катода, .т.е. нулю. Его форма вычисл етс  или подбираетс  так, что на всем прот жении от катода до первичного анода на границе электронного потока отсутствует нормальна  составл юща  электрического пол .Поэтому фокусирующий электрод обычно имеет форму тела вращени  в виде конуса, продольный размер которого (т,е. размер в направлении оси пушки) достаточно большой по сравнению с рассто нием от катода до управл ющего-электрода.

Управл ющий электрод (толста  диафрагма или первичный анод) служит дл  выт гивани  тока с катода при подаче на него положительного относительно катода потенциала. При потенциале катода, равном нулю или меньше нул , ток отсутствует, пушка заперта.

Анод пушки располагаетс  за управл ющим электродом.,Потенциал анода определ ет скорость электронов сформированного пучка, используемого в пространстве взаимодействи  прибора.

Однако така  пушка не обеспечивает низковольтной модул ции, т.е. относительное напр жение модул ции не может быть менее 0,25 напр жени  анода. При этом, как показьшает расчет , максимально возможное значение первеанса пучка равно 0,2 мк АВ .

Это  вл етс  следствием того, что при известных форме и соотношении размеров электродов электрическое поле анода не проникает в диодную часть пушки.

Цель изобретени  - повьш1ение средней мощности электронного пучка и уменьшение веса источников питани  за счет обеспечени  низковольтной модул ции (менее 0,25 напр жени  анода) дп  значений первеанса пучка более 0,2 мк АВ3/2-.

Это достигаетс  тем, что в предлагаемой электронной пушке выступающа  над эмиттирующей поверхностью

катода часть фокусирующего электрода имеет продольш 1й размер, равный (0,) ly,g , а остальные размеры элементов пушки выбраны из условий соблюдени  соотношений:

|it 0,05-0.41-р0 ,5-1,2; ка°к

S 0,65.

где 1 щ рассто ние между катодом и управл кшщм электродом; 1 - рассто ние между катодом

и анодом;

d ij - диаметр отверсти  в управл ющем электроде; d - диаметр катода; djj диаметр отверсти  анода. На чертеже изображена предлагаема  электронна  пушка.

Она имеет катод 1, фокусирующий электрод 2, управл ющий (модулирующий ) электрод 3, анод 4 с отверстием 5. В управл ющем электроде выполнено отверстие 6.

Пушка работает след тощим образом.

В режиме токоотбора на управл ющий электрод 3 подаетс  напр жение, составл ющее несколько процентов от анодного. По характеру сип, действующих на электроны, njraucy можно разделить на четыре области. Перва  (прикатодна ) область  вл етс  собирающей электронной линзой, так как .здесь силы направлены в сторону оси. Втора  область, расположенна  под управл ющим электродом 3 в той его части, котора  обращена к катоду 1,  вл етс  сильной рассеивающей линзой, так как здесь силы направлены в сторону от оси. Треть  область расположена под управл ющим электродом 3 в той его части, котора  обращена к аноду Здесь - сильна  собирающа  линза.Четверта  область - рассеивающа  линза вблизи анодного отвтерсти  5. Собирающее действие третьей области пушки резко возрастает по мере увеличени  размера управл ющего электрода 3.

Б режш1е запирани  на управл ющий электрод 3 подаетс  отрицательный потенциал относительно катода 1. Пушка считаетс  запертой, когда ток катода 1 равен нулю. Кадца  линза не  вл етс  самосто тельной , а определ етс  совокупностьк размеров всех электродов, подобранных следующим образом. Продольный (вдоль оси пушки) размер управл ющего электрода 3 должен составл ть 0,41 ,2 рассто ни  анод-катод, диаметр отверсти  6 в управл ющем электроде 3 должен составл ть 0,5-1,2 диаметра катода 1, рассто ние между катодом 1 и управл юпщм электродом 3 должно составл ть 0,05-0,4 рассто ни  катоданод , фокусирукидий электрод 2 должен выступать над катодом 1 на 0,01-0,2 рассто ни  катод-анод, а отверстие в аноде 4 должно быть большим, чем 0,65 отверсти  в управл ющем электроде 3.; Такое сочетание конструктивных осо бенностей приводит к принципиальным отличи м картины пол , образованной электродами предлагаемой пушки, от известных классических. При этом возможны различные формьг электродов пушки, которые удовлетвор ют совокупности отличительных признаков . Отверстие 6 в управл ющем электроде 3 пушки имеет вид гладкого или ступенчатого цилиндра или совокупности цилиндрических и конусных поверхностей. Анод 4 тоже может иметь различные формы. Уменьшение диаметра отверсти  5 в аноде 4 увеличивает первеанс, однако при этом значительно првьш1аетс  напр жение запирани . Поэтому дл  целей предлагаемого изобретени  нельз  сделать этот диаметр 53 меньше некоторой величины, сое- i тавл ющей около 0,65 диаметра анода 4. Вдали от плоскости анода 4 вли ние формы отверсти  5 мало, существенную роль играют форма и размер на длине, равной примерно радиусу отверсти  5, Обоснованием выбора пределов соотношени  размеров электродов, необходимых дл  достижени  цели изобретени ,  вл етс  сери  расчетов на ЭВМ электронных траекторий и электрических полей дл  р да вариантов размеров электродов предлагаемой пушки., подтвержденна  экспериментальными исследовани ми пушек. Объектом расчетов и экспериментов  вл ютс  пушки предлагаемой конструкции со следуюп ими параметрами: Р (0,4-1,2), (1522 )%U , компресси  по площади 50-90. Известные пушки с бессеточной модул цией обеспечить таких параметров не могут. Расчеты и эксперименты подтверждают , что предлагаемые предельные размеры соотношений электродов обеспечивают низкий уровень модулирующего напр жени  при высоком первеансе. Кроме того, предлагаема  пушка имеет хорошую ламинарность потока, который можно оптимально согласовать с фокусирующим полем, в частности с периодическим магнитным полем. Это подтверждают как расчет, так и эксперимент.

Claims (1)

1. ЭЛЕКТРОННАЯ ПУШКА с модуляцией , содержащая катод, фокусирующий электрод, анод и управляющий электрод в виде толстой диафрагмы с отверстием, расположенный между фокусирующим электродом и анодом, о т - л и ч а ю щ а я с я тем, что, с