SU604053A1 - Магнитна периодическа фокусирующа система - Google Patents

Description

(54) МАГНИТНАЯ ПЕРИОДИЧЕСКАЯ ФОКУСИРУЮЩАЯ СИСТЕМА

как подобрать два тождественных jMarimra очень сложно и обычно в  чейке примен етс  3-4 пр зматических магнита.

Наиболее близким техническим решением к изоб()етению  вл етс  МПФС, содержаща  радиально-намагниченные призматические магниты , подключенные одним полюсом к экрану, а другим - к полюсныл) наконечникам 2.

В системах с периодом меньшим 15 мм возможности высокоиндукционных магнитно-твердых материалов дл  создани  периодического пол  вдоль оси используютс  не полностью из-за невозможности намагнитить систему в сборе; при намагничивании магнитов до сборки в систему каждый призматический магнит системы сильно размагничиваетс  собственным размагничивающим полем. На оси системы, намагниченной не в собранном виде, рабочее магнитное поле на 25-ЗО /о ниже того, что в состо нии обеспечить магниты, когда система намагничена в сборе.

Кроме того, в известных МНФС на намагниченных радиально фокусируемому электронному потоку магнитах велики поперечные магнитные пол  на оси за счет разницы в свойствах и уровне намагничивани  магнитов, устанавливаемых в одной  чейке системы (сделать цельный радиально-намагниченный кольцевой магнит сложно).

Если МПФС предназначена дл  фокусировки плоского электронного потока, то и в этом случае противолежащие один другому через рабочий канал призматические магниты очень сложно намагнитить до одинакового уровн  и добитьс  малых поперечных магнитных полей в системе.

Целью изобретени   вл етс  упрощение намагничивани  системы и улучшение однородности магнитного пол , улучшение в системе азимутальной однородности фокусирующего магнитного пол  в каждой магнитной  чейке и улучшение в ней повтор емости амплитудных значений магнитного по.1  на оси каждой  чейки .

Это достигаетс  тем, что призматические .1агниты расположены так, что их векторы намагниченности коллинварны один другому, причем напротив каждого из них расположен Г1ризматический магнитопровод, соединенный с экраном .

Дл  повышени  аксиальной симметрии магнитного пол  призматические магнитопроводы соединеь;ы с полюсными наконечниками.

Дл  улучшени  теплоотвода от системы в призматических магнитопроводах могут быть выполнены сквозные отверсти  дл  прохождени  хладагента, соединенные друг с другом нолым теплопроводолг.

На фиг. 1 изображен сарнант магнитной периодической .смстемы с пр моугольным )абочим кана.юм и плиточными полюсными наконечн ика мк, предназначен ной ;|.л  (|)окус кровКИ широкого Р..:1()СКОГ0 .TCirTOHiiOrt) i.lCKTptiHHOго потока, Б1;Д снерсд ; на фш. 2 -- то же, продольный р;;3рез; на фиг. 3 - и ображсн вариант магнит юй системi)i с цилинд)ическим рабочим каналоу. и полюсными паконечннка.ми

с кольцевыми ступицами, предназначенной дл  фокусировки осесимметричных электрбнных пототгбв, вид спереди; на фиг. 4 - то же, продольный разрез; на фиг. 5 изображена магнитна  система на основе намагниченных в одном направлении стержневых магнитов перемежаемых магнитопроводами и медными дисками с канавками дл  охлаждающей прибор жидкости , продольный разрез; на фиг. 6 - то же, поперечный разрез.

0 Простейший вариант предлагаемой магнитной периодической фокусирующей системы (фиг. 1, 2) состоит из серии призматических магнитов 1, намагниченных перпендикул рно к фокусирующей компоненте (продольной составл ющей ) рабочего магнитного потока в системе и подключенных одним полюсом к полосовым магнитно-м гким экранам системы 2 и 3, а другим - к магнитно-м гким Полюсным наконечникам 4, которым через рабочий канал 5 противолежат призматические магнитопроводы

b 6, соединенные с экраном или выполненные с ни.м вместе в виде одной детали.

Сери  магнитов I перемежаемых магнитопроводами б, подключенных к одному из экранов 2 или 3, составл ют единый блок, который легко намагнитить до насыщени , например, установив его в зазоре мощного электромагнита так, чтобы направление магнитного пол  в зазоре электромагнита совпадало с направлением текстуры магнитов. Предлагаемое выполнение системы в виде единого блока из магнитов и магнитно-м гких деталей - экрана и серии призматических магнитопроводов 6 - резко улучшает повтор емость магнитного.пол  в  чейках периодической системы и приводит к снижению уровн  поперечных (дефокусирующих электронный поток) компонепт магнитного пол  в рабочем канале системы за счет объединени  магнитопроводами и экраном всех магнитов и перераспределени  (сглаживани ) разницы создаваемых ими магнитных потоков.

Магниты 1 МПФС, изображенной на фиг. 3

и 4, подключены к магнитно-м гким полюсны.м наконечникам 7, имеющим осевое отверстие и примыкающим к магнитопроводам 8, соедин ющим наконечники. 7 с экрана.ми 2 или 3 противолежащими магнитам диаметрально по

5 другую сторону от осевого отверсти  в полюсном наконечнике. В такой системе все магниты 1 должны быть намагничены в одном направ ., что легко осуществить, помеща  систему в зазор .мощного электромагнита всю целиком (если она коротка ) или последовательно

по част м . Намагничивание системы в сборе позвол ет наиболее полно использовать возможности посто нных магнитов. Объединение в системе всех магнитов и полюсных наконечников в единую магнитную цепь магнитно-м гкими экранами 2 и 3 позвол ет получить на оси системы наиболее выравненное по величинам амплитудных значений периодическое магнитное ноле. Наличие в системе больпюго количества магнитно-м гкого материала обеспечивает снижение на оси поперечных дефокусирующи.

мапнггных полей до минимума.

Вариант выполнени  МПФС, при котором магнитна  структура хорошо согласовываетс  с системой надежного жидкостного охлаждени  магнитов от тепловых перегрузок приведена на фиг. 5 и 6.

Медный теплопровод 9 имеет круговую канавку 10 с двум  отверсти ми дл  пропуска охлаждающей жидкости, медный диск 11 с двум  отверсти ми дл  пропуска жидкости спа н по наружному контуру с теплопроводом 9 и соседним магнитно-м гким стальным наконечником 12, а также магнитом 1.

Циркулирующа  по канавкам в теплопроводах 9 и отверсти м в детал х 11 и 12 жидкость надежно охлаждает корпус электронного прибора, к которому примыкают медные и стальные детали 9, 11 и 12 и предохран ет магниты 1 от возможного перегрева, а также обратимого снижени  магнитного пол  в системе при повышении температуры магнитов. Кроме перечисленного, у магнитов из современных магнитных материалов при их изготовлении неизбежен существенный разброс в магнитных параметрах, что выразитс  при контроле в различи х формы предельной кривой размагничивани  от магнита к магниту и разбросе в величине коэрцитивной силы; это приводит к большой разнице в величинах температурных коэффициентов у магнитов и, следовательно, к сильной расстройке МПФС (не одинаковому изменению амплитудных значений магнитного фокусирующего пол  в системах) при росте температуры системы.

Предлагаема  магнитна  система с встроенной в нее системой охлаждени  позвол ет исключить отмеченную выше расстройку МПФС с ростом температуры.

Основные технико-экономические преимущества описанных систем свод тс  к тому, что в предлагаемых конструкци х с большим количеством магнитно-м гкого материала, который исключает, по вление дефокусирующих компонент магнитного пол , удаетс  наиболее полно использовать все возможности высокоиндуктив

ных (а именно они, как известно, выгоднее в наиболее перспективных,системах с радиальнонамагниченными магнитами) магнитно-твердых материалов за счет такого расположени  магнитов в периодической системе, что ее возможно очень просто намагничивать целиком в сборе. Предлагаемые магнитные периодические фокусирующие .системы могут найти применение в электронной микроскопии, ускорител х зар женных частиц и электровакуумных приборах дл  формировани  и стабилизации прот женных потоков зар женных частиц.

Claims (3)

1.Магнитна  периодическа  фокусирующа  система, содержаща  радиально намагниченные призматические мапшп к подключенные одним полюсом -к экрану, а другим - к полюсным наконечникам, отличающа с  тем, что, с целью упрощени  намагничивани  системы и улучшени  однородности магнитного пол , призматические магниты расположены так, что их векторы намагниченности коллинварны один другому, причем напротив каждого из них расположен магнитоненасыщенный призматический магнитопровод, соединенный с экраном.

2.Система по п. 1, отличающа с  тем, что призматические магнитопроводы соединены с полюсными наконечниками.

3.Система по пп. 1, и 2, отличающа с  тем, что, с целью улучпшйи  теплоотвода от системы, в призматических магнитоироводах выполнены сквозные отверсти  дл  прохождени  хладагента, i соединенные друг с другом полым теплопроводом.

Источники информации, прин тие во внимание при экспертизе:

1.Патент Англии № 792002, кл. 35 F, 1956.

2.Литвинова И. В. Д аг1штпые периодические фокусирующие системы i-робенчатого типа. «Электронна  техника. Сери  vn, вып. 1(18), 1969, с. 71-84.

фиг. 1

J В

I I

Фиг. У

3 )0 )

г 2

I /

Т Й: 5чХЙ2 2:5ГХЙ Р5

i: ffl I. ll. , IЖ1Ж

Р

... фцг..5

s$

да

vSx

i

i

/ .

28

.Ч-« 7|1::±

. -tx-X

Ю

JZ

фиг. 6