Катодный узел

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

КАТОДНЫЙ УЗЕЛ электронной пушки, содержшций металлическую плоскую подложку с эмиттирующим покрытием , осесимметрично соединенную с токоподводом, отличающийс я тем, что, с целью улучшения токопрохождения через пушку и повышения ремонтопри годности конструкции , подлолска закреплена через изоляторы на металлическом переходном кольце, а токоподвод выполнен в виде металлических проволочек, один конец каждой из которых соединен с переходным кольцом, а другой - с центром подложки со стороны, противоположной эмиттирующёму покрытию. (Л с эо Од CD 00

р:фЩ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (!9) (1Ij

SU, (51) 4 Н Ol J 1/220 ° 3/02

®СЕОИ ТР =, „

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ I 3 :,,:;;- :,, ц1

К А ВТОРСИОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ 11 Д@, 1;, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3442826/18-21 ! (22) 24.05. 82 (46) 23.03.87. Бюл. 11 11 (72) Ю.Г. Орлов (53) 621 ° 385.032.213 (088,83 (56) Авторское свидетельство СССР

У 495727, кл. Н 01 J 1/20, 1974, Рыдас К.П. и др. Прессованный губчатый катод. ПТЭ, 1973 У 6, с. 121. (54)(57) КАТОДНЫЙ УЗЕЛ электронной пушки, содержащий металлическую плоскую подложку с эмиттирующим по" крытием, осесимметрично соединенную с токоподводом, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью улучшения токопрохождения через пушку и повышения ремонтопригодности конструкции, подложка закреплена через изоляторы на металлическом переходном кольце, а токоподвод выполнен в виде металлических проволочек, один конец каждой из которых соединен с переходным кольцом, а другой — с центром подложки со стороны, противоположной эмиттирующему покрытию.

10869 78

20

35 ного узла.

55

Изобретение относится к конструк.циям катодных узлов и может быть ис- пользовано в сильноточных электронных пушках.

Известен катодный узел, содержащий металлическую подложку с эмит.тирующим покрытием, осесимметрично соединенную с кольцевым держателем с помощью лапок, концы которых приварены к кольцевому держателю и краю металлической подложки.

Сварное соединение подложки с держателем обеспечивает достаточно хороший электрический контакт. Однако замена катода в таком узле затруд-. нена, поскольку при этом требуется устранить и вновь воспроизвести все сварные соединения. Кроме того, этот катодный узел не предназначен дпя работы с большими токами эмиссии.

Пропускание таких токов связано с необходимостью изготовления соедине-. ний с большой площадью контакта, что, в свою очередь, усиливает теплоотвод от катода и, следовательно, увеличивает пространственную неравномерность тока эмиссии.

Известен также катодный узел, содержащий металлическую плоскую подложку с эмиттирующим покрытием, осесимметрично соединенную с токоподводом. При этом соединение подложки с токоподводом выполнено по всему периметру подложки.

В этом катодном узле отсутствует аксиальная симметрия эмиссионного тока, что особенно сильно проявляется при токах более 0,5 кА и существенно ухудшает токопрохождение через пушку, поскольку отклонение пучка от оси симметрии может приводить к оседанию существенной части пучка на элементах ускоряющей системы.

Дело в том, что на эмиссионный ток в прикатодной области действует радиальная составляющая силы Лоренца, направленная от периферии катода к его центру и равная

Р„=e e VH ( где е — заряд электрона;

Ч вЂ” вектор скорости эмиссионного тока;

Й вЂ” вектор азимутального магнитЧ ного поля в прикатодной области.

Величина силы в рассматриваемых условиях изменяется от нулевого значения вцентре катода до величины на его периферии, определяемой величиной азимутального магнитного поля и продольной скоростью эмиссионного тока в прикатодной области, В реальных условиях при использовании известного катодного узла невозможно. добиться равенства сопротивлений контакта по всему периметру катода. Это приводит к неравномерному растеканию тока по поверхности. катода от периферии к центру, что вызывает искажение азимутального магнитного поля в прикатодной области, а это, в свою очередь, приводит к неравномерному угловому отклонению эмиссионного тока по азимутч на определенном радиусе катода, к смещению центра пучка относительно оси катодного узла и искажению формы пучка. Величина смещения при неизменной геометрии пушки, как установлено экспериментально, приблизительно прямо пропорциональна квадрату величины ускоряющего напряжеНИЯ .

Кроме того, при разогреве подложки до рабочей температуры происходит линейное и угловое смещение оси подложки известного катодного узла относительно оси электронной пушки из-за деформации керна под действием веса подложки и ее линейного расширения. угловое и линейное смещение пучка на выходе электронной пушки значительно усложняют проводку его через последующую ускоряющую систему, например линейный индукционный ускоритель.

Целью изобретения является улучшение токопрохождения через пушку и повышение ремонтопригодности катодПоставленная цель достигается тем, что в катодном узле, содержащем металлическую плоскую подложку с эмиттирующим покрытием, осесимметрично соединенную с токоподводом, подложка закреплена через изоляторы на металлическом переходном кольце, а токоподвод выполнен в виде металлических проволочек, один конец каждой из которых соединен с переходным кольцом, а другой — с цент- ° ром подложки со стороны, противоположной эмиттирующему покрытию.

На чертеже изображен вариант конструкции предлагаемогокатодного узла.

10869

Редактор Е. ". лронова Техред Н. Глущенко Корректор Е. Рошко

Заказ 911/3 Тираж 699 Подпи сно е

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Металлическая плоская подложка 1 катодного узла с эмиттирующим покрытием 2 посредством скоб 3 крепится шарнирно к изоляторам 4. Изоляторы

4 шарнирно связаны со скобами 5. В свою очередь изоляторы 4 и скобы 5 шарнирно связаны с переходным кольцом 6 в плоскости, перпендикулярной радиусу подложки 1. На переходном кольце 6 установлен упор 7.. Пе- 10 реходное кольцо 6 закреплено накатодной ножке 8. Металлические проволочки 9 одним концом соединены с переходным кольцом 6, другим — c центром подложки 1 со стороны, противоположной эмиттирующему покрытию 2.

Во время иодготовки электронной пушки к работе подложка 1 разогрео, вается до температуры порядка 1000 С.

При нагреве подложка 1 расширяется 20 и отклоняет изоляторы 4 до соприкосновения с упором 7 ° Упор 7 может быть выполнен в .виде кольца, внут" ренний размер которого определяется температурой нагрева подложки

В результате подложка 1 оказывается зажатой через изоляторы 4 в упоре 7. Данная конструкция позволяет . электрически изолировать подложку

78 Д от остальной части пушки, при этом удовлетворяется обязательное требование компенсации термического расширения подложки 1.

В момент подачи ускоряющего напряжения компенсационный ток поступает на переходное кольцо 6, затем, по проволочкам 9 к центру подложки

1 со стороны, противоположной эмиттирующему покрытию 2. Далее компенсационный ток равномерно растекается в радиальном направлении по подложке 1. При этом аэимутальное магнитное поле в прикатодной области не искажается. Таким образом достигается аксиальная симметрия эмиссионного тока при достаточно простой конструкции катодного узла.

Кроме того, применение изоляторов с низкой теплопроводностью позволяет уменьшить интенсивность охлаждения периферийной части подложки.

Проволочки токоподвода могут быть использованы также в роли шунта для измерения тока эмиссии, что особенно важно при импульсной работе электронной пушки, когда паразитные емкости конструкции пушки вносят погрешности в результаты измерений.