Способ формирования электронного потока в электроннолучевой установке

Способ формирования электронного потока в электроннолучевой установке

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

л.

П И АНИЕ

ОБРЕТЕН ИЯ

4i .Ьлй, i ын й;я;, „Q

Союз Советских

Социалистических

Республик (><) 604200

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (51) М. Кл. (22) Заявлено 24.02.70 (21) 1403989/24-0

4 с присоединением заявки № 21.68191/07

Н 05 В 7/00

Н 01 Х 37/06

Н 01 Х 37/30

Гвсудврственный комитет

Совета Министров ССР во денем изобретений и открытий (23) Приоритет (43) Опубликовано 25,04,78, Бюллетень №1 (45) Дата опубликования описания 11.04.78 (53) УДК 621,365.91:

:537.533 (088.8) Г, П, Прудковский, Н, Г. Сушкин, А, В, Хотина, Л, Н. Копнев и С, Ф, Мерзликин (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРОННОГО ПОТОКА

В ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОЙ УСТАНОВКЕ

Изобретение относится к области электротермии, в частности, к способам формирования мощных электронных потоков в электронно-лучевых установках, Особенностью работы электронных систем в таких установках является наличие мощных световых и корпускулярных потоков, движущихся по направлению к электродам пушки, нарушающих стабильную работу источника, и, как следствие, всей установки в целом, Для I0 защиты электродов пушки от корпускулярных и световых потоков используются системы с криволинейными элект. онными пучками, в которых устранена видимость между областями ускорения и использования элек- 15 тронов, Известны способы формирования электронных потоков в продольных полях кривог линейной формы 1

Ускоренный электронный поток силами электрического поля направляется вдоль магнитных силовых линий; в пространстве проведения принимает форму магнитной силовой трубки, в которую попадает Hà выходе 25 из пушки, Тем самым электронный поток стабилизируется в пространстве проведения, Недостатком является недостаточно большие углы отклонения электронных потоков, а следовательно, недостаточная защита электродов пушки оТ воздействия корпускулярных, потоков и излучения, слабость фокусировки.

Известны способы с отклонением электронного потока в поперечном магнитном поле (2) .

Применение поперечно-направленного магнитного поля позволяет формировать электронные потоки с углами отклонения порядо ка 180 и более при наличии значительных фокусирующих сил, Недостатком способа отклонения электро.нов поперечным полем является невозможность обеспечить одинаковое отклонение при значительной ширине магнитного потока, так как неоднородность магнитного поля возрастает с расстоянием между магнитными полюсами, размещенными по краям электродного потока.

Однако этот способ не обеспечивает отклонения электронного потока на значительные углы,.а следовательно, и достаточно HRQB)Kной защиты электродов системы от корпуску )О лярных потоков с поверхности мишени,. и отличается низкой устойчивостью сформированных потоков вследствие наличия малых фокусирующих сил, С целью повышения надежности и стабильности работы электронной установки в области ускорения электронного потока создают участок магнитного поля, где силовые о линии изогнуты на угол порядка 90 или

30 более, электронный поток силами электричес-. кого поля направляют на начальных участках области ускорения по внешней нормали к силовым линиям на данном участке магнитного полей, отклоняют его на угол о порядка 180 или более в плоскостях силовых линий в сторону изгиба этих линий и в конце ускорения совмещают поток с указанными силовыми линиями по направлению,,40

Это позволяет повысить надежность и ста- бильность работы электронно-лучевой установки, а также создать мощные установки (с потоками требуемой конфигурации, >.

На фиг. 1 изображена система формирова g ния электронного потока; на фиг, 2 и 3— плоский и осесимметричный варианты вы-. полнения электронного источника по предлагаемому способу; на фиг. 4 — электроннолучевая установка, источник которой форми- 50 рует электронный поток согласно указанном у снос о бу, ра эрез.

Система формирования содержит змиттер электронов 1 с электродами катодного узла

2, анод 3 и электрод 4, находящийся под потенциалом, равным или близким к катод35 ному, Мал>итное поле, одинаковое по ширине потока создается маГнитной системой со держа>цей обмотку 8 и магнитопровод 6, Системы с поперечным магнитным полем не позволяют осуществить отклонение тороидального электронного потока, создаваэмого кольцевым эмиттером, так как в этом случае края потока отсутствуют и магнит- 5 ные полюса не могут быть размещены, Известен способ формирования электронного потока в магнитном поле, заключа>ощийся в том, что эмиттируют электронный поток из катода„находящегося в области 10 ускорения, ускоряют его и после этого вводят в продольный участок магнитного поля под действием сил электрического и магнитного полей, силовые линии которых лежат в одних и тех же плоскостях 3 .

15 развитые по ширине потока, причем ширина пот >m неограничена, В случае тороидального потока такая обмотка образует соленоид с кольцевым магнитопроводом.

Область ускорения и формирования злектронноГО IToTDYB распопаГается g ОднОГО из полюсов магнитной системы, где силовые пинии магнитного поля криволинейны и изог о нуты на угол порядка 90 ипи более, Система работает следуюгцим обраЗОМ, Электронный поток 7 движется поперек силовых пиний магнитного поля 8 и приобретает определеннук> скорость в направлении, перпендикулярном к указанной плоскости расположения обоих полей, Возникающие при этом магнитные силь> действуют на электроны в направлении изгиба силовых линий магнитного поля совместно с электрическими силами так, что электронный поток 7 направляется по криволинейным траекториям, огибая анод 3, попаданию на который препятствуют центробежные силы, На этом учасч ке силы поля, действующие на электроны, уравноьешиваются большими центробежными си>лами; силы пространственного заряда при этом оказываются значительно. меньшими сил внешнего поля и не в состоянии существенно повлиять на фокусировку, Это обеспечивать высокую устойчивость электронного потока.

Огибая анод 3, электроны продолжают отклоняться под действием магнитных сил, так что общий угол отклонения электронного о потока на величину порядка 90 превышает угол отклонения, силовых линий магнитного поля 8 на том же участке, После отклонения о на угол порядка 180 или более электроны вводятся по касательной к силовым линиям в ту часть магнитного потока, которая пересекает эмиттер 1. Это является условием отсутствия пульсаций при дальнейшем движении потока в магнитном поле, Силы бр) .элпеновской компенсации пространствен. ного заряда обеспечивают вы окую устойчивгсть электронного потока, Описанный способ формирования электронного потока позволяет повысить устойчивость„надежность и срок службы установок с электронным потоком неограниченной протя>кенности Iro лирине или с кольцевым тороидальным потоком, так как электронный поток, стабилизированный Irðoäîëüíûì магнитным полем, формируется при наличии жесткой магнитной фокусировки, нейтрализующей действие пространственного заряда и склонность к возникновению поперечных колебаний, а также предотвращающей оседание потока на электродах, 604200

Фиг. 2

Катодный узел с термоэмиттером отгорожен выступом анода от области, где проходит и используется сформированный элек тронный поток. Этим обеспечивается;1адежная защити прикатодной области от корпускулярных и световых потоков, являющейся наиболее уязвимым местом всех мощных электронных источников.

Формула изобретения

Способ формирования электронного потока в электронно-лучевой установке, при котором эмиттируют из катода, находящегося в области ускорения, электронный поток, ускоряют его и, после этого вводят в продольный участок магнитного поля под действием сил электрического и магнитного полей, силовые линии которых лежат в одних и тех 20 же плоскостях, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью повышения надежности и стабильности работы электронной установки, в области ускорения электронного потока мсоздают поперечный ему участок магнит ного поля, электронный поток силами электрического поля направляют на начальных участках области ускорения по внешней нормали к силовым линиям поперечного участка магнитного поля, затем комбинированными

Ф силами электрического и магнитного полей, отклоняют его не менее, чем на 180 в

I плоскостях силовых линий в сторону изгиба этих линий и в конце области ускорения совмешают поток с указанными силовыми линиями по направлению, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1, Патент США ¹ 3040112, кл, 13-31, 1962, 2, Патент США № 34508 2 4, кл, 13/3 1, 1969, 3. Патент США № 3497602, кл, 13-31, 1 960.

60.4200

Фиг,4

Составитель Н. Ватов

Редактор В, Гончаров Техред (3, Андрейко

Корректор С, Гарасиняк

Заказ 2142/52 Тираж 992 Подписное

UHHHHH Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5 филиал ППП "Патент", r, Ужгород, ул, Проектная, 4