Отражательный триод

Отражательный триод

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(72) Авторы изобретения

В. М. Быстрицкий и Я. Е. Красик

Научно-исследовательский институт ядерной физики при Томском политехническом институте им. С. М. Кирова (71) Заявитель (54 ) ОТРАЖАТЕЛЬНЫЙ ТРИОД .

Изобретение относится к области ускорительной техники и может найти применение для получения сильноточных ионных пучков.

Известен отражательный триод для получения интенсивного ионного пучка, состоящий из анода, выполненного в виде тонкой (единицы, десятки мкм) водородсодержашей (найлоновой) сетки, укрепленной на металлическом кольце — анододержателе, и металлического катода flj .

При приложении высоковольтного положительного импульса к аноду электронный пучок, эмиттируемый катодом, проходит через анод, разогревает его и создает плазму, служащую источником ионов. В связ;: с.тем, что электроны, прошедшие через анод, создают по другую сторону от него виртуальный катод, ионы, вытягиваемые из анодной плазмы электрическим полем, одновременно движутся к реальному и виртуальному катоду, форми руя два ионных пучка, один из которых (движущийся в сторону реального катода) расходует свою энергию на разогрев катода, а второй (движушийся в сторону виртуального катода) может быть выведен из отражательного триода для использования по назначению.

Однако это устройство характеризуется большими потерями электронного пучка из- за попадания на анододержатель; вынужденной генерацией двух ионных пучков, один из которых выводится из отража1О тельного триода и, следовательно, не используется по назначению, что также снижает КГЩ устройства.

Прототипом изобретения является отражательный триод, содержащий соленоид, катод, анод с металлическим анододержателем с укрепленной на нем водородсодержашей пленкой (21 .

Бель изобретения - увеличение КПД отражательного триода.

Цель достигается тем, что анод выполнен в виде.кольца, на одном торце которого укреплена тонкая (единица, десятки мкм) BQAopoéñoéåðæàùàÿ пленка, а на

6t jo.)4 3

3 другом торн», обраш . ином к катоду, - металлическая сетка с прозрачностью О,H0,9 v;s тяжелого тугоплавкоги металла (нащ имер, тантала), причем высота кольа

5 ковольтного импульс» С, прилагаемого к аноду, как д -- 10 Г, где c) — в сантиметрах, а à — в секундах.

На чертеже дана принципиальная схема отражаюшего триода. о

Триод состоит из катода 1, анода 2, размещенных в корпусе 3, установленном, внутри соленоида 4, создаюшего продоль ное магнитное поле. На торцах анода 2 укреплены со стороны катода 1 сетка 5 большой прозрачности (0,8-О,9), выполненная из тяжелого тугоплавкого металла, например тантала, а с противоположной стороны — тонкая (единица, десятки мкм) пленка 6 из водородсодержащего материала, например, полиэтилена. В триоде пре-, дусмотрен патрубок 7 для, вывода ионного пучка.

Устройство работает следуюшим обра25 зом.

При поступлении высоковольтного положительного импульса на анод 2 электронный пучок 8, эммитируемый с катода

1„движется в старону анода 2 и, много о кратно проходя через водородсодержашую пленку 6, генерирует водородсодержащую плазму. При этом со стороны выводного патрубка 7 колеблющиеся электроны создают виртуальный, катод 9. Благодаря зз большой прозрачности сетки 5 и ее высокой тугоплавкости.плазма на поверхности сетки не образуется. Ионы водорода, вытягиваемые. из плазмы, образованной на поверхности пленки со стороны виртуаль- 4О ного катода, движутся к нему, формируя ионный пучок 10, который выводится через патрубок 7 для использования по назначению. В то же время электрическое поле реального катода 1 блокировано сет- кой 5 и не проникает к пленке 6, вслед ствие чего ионы плазмы, генерированной

4 на плецк» 6 со стороны реального катода 1, не будуг ускоряться в его сторону.

Эта картина наблюдается в .течение времени, необходимого для прохождения плазмой, образованной на пленке, расстояния, равного высоте кольца — анододержателя.

Исходя из того, что экспериментально определенная скорость плазмы составляет (2-8) 10 см/с, необходимая высота

6 кольца анододержателя может быть определена из следующего соотношения:

=1Π— длительность используемого импульса. высокого напряжения, прилагаемого к аноду, в секундах. Например, для

С= 10 с д =-0,8 см. где

Формула изобретения

2.3.QoEden е аИ. Paws.eel ьМЪег, чоС. Ú7, Nuvnber 48,1nowember,р 1236-42 35Отражательный триод, содержащий соленоид, катод, анод с металлическим анододержателем с удсрепленной на нем водородсодержашей пленкой, о т л и ч.а ю— ш и и с.я тем, что, с целью увеличения

КПД, анод выполнен в виде кольца, на одном торце которого, обращенного к катоду и противоположного торцу с водородсодержащей пленкой, укреплена металлическая сетка с прозрачностью 0,8-0 9, выполненная из тугоплавкого металла, причем высота кольца 8 соотносится с: длительностью приложенного импульса Г, как д =107, где — в секундах, 8 — в сантиметрах.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Заявка % 2431012/18-25, кл. Н 05 Н 5/00, 1976, по которой принято решение о выдаче авторского свидетельства.

;6О >43

Составитель Н. Валуев

Редактор Е. Зеленцова Техред Э. Ч КорректоР Н. Задерновскан

Заказ 7668/1 Тираж 944 Подписное

Ш1ИИПИ Государственного комитета СССР по репам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж35, Раушская. наб.; д. 4/8

Филиал Г1ПП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4