Плазменный диод

Плазменный диод

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к сильноточной электронике. Плазменный диод ;содержит вакуумную камеру 1, проходной высоковольтный изолятор 2, ка .тодную ножку 3, оканчивающуюся плоской металлической подложкой, на которую осаждается твердый газ-конденсат , и полость для заливки криолита, инициатор 4 катодной плазмы, анод 5, источник 6 газа и устройство 7 для напуска газа. Повъппается эффективность т окоотбора пучка электронов за счет использования конденсированного газа в качестве инициатора катодной плазмы. 1 ил. с У////////////////////////У YM7//jY//////// у; т У//А 7///////У/7///У//////.уУ/////// f т f

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

PECflYE JIHH

ВСЕ®р,, .

13„

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (46) 30. 06. 88. Бюл. К - 24

1(2 1) 3970962/24-21 (22) 30. 10. 85 (71) Обьединенный институт ядерных исследований (72) С, А. Коренев и И. Вавра (CS) (53) 621. 5. 032. 212 (088. 8) (56) Смирнов В, П, Получение сильно" точных пучков электронов. ПТЭ, 1977, Ф 2, с. 7. Авторское свидетельство СССР

У 976804, кл. Н Ol J 1/30, 1981.

„„80„„1 62343 А1 с51)4 Н Ol J 1/30 Н 05 Н 1 00 (54) ПЛАЗМЕННЬФ ДИОД (57) Изобретение относится к сильноточной электронике. Плазменный диод содержит вакуумную камеру l, проходной высоковольтный изолятор 2, ка.тодную ножку 3, оканчивающуюся плоской металлической подложкой, на которую осаждается твердый гаэ-конденсат, и полость для заливки криолита, инициатор 4 катодной плазмы, анод 5, источник 6 газа и устройство 7 для напуска газа. Повьппается эффектнв" ность токоотбора пучка электронов за счет использования конденсированного газа в качестве инициатора катодной плазмы, 1 ил.

1362343

45

Фор мул а изобретения

Плазменный диод, включающий вакуумную камеру, проходной высоковольтИзобретение относится к сильноточной электронике и может найти применение в ускорительной, лазерной технике, промышленной технологии, связанной с применением электронных пучков °

Целью изобретения является повышение эффективности токоотбора пучка электронов за счет использования кон-10 денсированного газа в качестве инициатора катодной плазмы.

На чертеже схематично показан плазменный диод.

Диод содержит вакуумную камеру 1, проходной высоковольтный изолятор 2, катодную ножку 3 с криогентом, инициатор 4 катодной плазмы, анод 5, источник 6 rasa и устройство 7 для напуска rasa. 20

Диод состоит из катодного узла, который содержит криогент, заливаемый азотом, в катодной ножке 3, оканчивающейся плоской металлической подложкой, на которую осаждается твердый газ — конденсат. Кроме этого, в вакуумную камеру 1 введено устройство 7 для напуска газа, сое-диненное с источником 6 газа. Анод 5 имеет стандартное исполнение — фольга или металлическая сетка. Вакуумная камера 1 может быть металлической. Давление остаточного газа в диоде — 10 Торр, Устройство работает следующим образом.

Вначале в вакуумную камеру 1 плазменного диода напускается гаэ или пары жидкости от источника 6 газа (пара) через устройство 7 для на- 40 пуска газа (натекатель) . При этом поддерживается некоторое давление остаточного rasa в вакуумной камере 1. Затем осаждается инициатор 4 катодной плазмы на металлическую подложку катодной ножки 3 путем ее охлаждения жидким азотом посредством

его заливки в криогент, При этом в зависимости от давления остаточного газа и температуры подложки подбира- В0 ют условия для создания слоя твердо" го газа. Так, при Р - 5 ° 10 Торр и температуре жидкого азота на поверхности подложки катодной ножки 3 будет наращиваться твердый слой молекул воды при налуске паров воды.

Согласно диаграмме тройной то пси для каждого газа можно найти температуру

t С, при которой давление насыщенного пара меньше некоторого рабочего давления в вакуумной кФмере 1.

Зто означает, что при данной температуре напускаемый газ будет конденсироваться на охлажденной поверх-. ности катодной ножки. Он будет представлять собой газ в твердой фазе и инициатор катодной плазмы, Поскольку слабая связь монослоев твердого газа с инициатором катодной плазмы намного меньше внутренних связей B самом инициаторе, то при подаче им" пульса ускоряющего напряжения достаточно небольшой амплитуды 50 кВ.

Происходит взрывообразное испарение конденсированного rasa. Затем он ионизируется автоэлектронами с инициатора катодной плазмы и таким образом формируется катодная плазма, из которой электрическим полем вытягивается пучок электронов.

В примерах реализации использовались пары воды и ксилола, у которых при температуре жидкого азота давление насыщенного пара меньше рабочего давления в вакуумной камере 1Р5 ° 10 Торр. Напускание паров осуществлялось посредством прецезионного натекателя до P- 8 .10 Торр. Затем происходило охлаждение катодной ножки азотом и на поверхности металлической подложки создавался инициатор катодной плазмы в виде твердого газа, Частота работы диода при этом ограничена временем намораживания твердого газа и в экспериментах сосI тавляло -0,01 Гц. Напряжение, при котором формировалась однородная катодная плазма, составляло 3 45 кВ при зазоре между анодом и катодом1 см. При использовании. в катодной ножке вместо подложки многоострийного катода порог по напряжению снижался до 10 кВ.

Предложенный диод позволяет повы-, сить эффективность токоотбора при низких. ускоряющих напряжениях на диоде.

Техническое преимущество предложенного плазменного диода состоит в улучшении физических характеристик диода по сравнению с известным, а именно в увеличении эффективности токоотбора пучка электронов. з 1362343 ный изолятор, анод, катодную новку с инициаторбм катодной плазмы, о т л нч а ю щ н и с я тем, что, с целью повышения эффективности токоотбора за счет использования конденсированного газа в качестве инициатора катодной ппазьн, вакуумная камера содержит устройство для напуска газа, а катодная нонка дополнительно содержит объем для заливки криолита.

Составитель Г. Жукова

РедактоР Т, Иванова ТехРед Л.Сердюкова Корректор М, Максимишинец

Заказ 3403 Тираж 746 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Уагород, ул. Проектная, 4