Импульсный холодный катод

Импульсный холодный катод

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Соцкапистических республик

ОП КСАН ИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ (iii668488 У;3 ) :Х

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ (61) Дополнительное к авт. свнд-ву (22)Заявлено16.05.77 (21) .486066/18-25 (5) ) M. Кл.

Н 01 J 1/30 с присоединением заявки .%

Гввударстввнньй квмнтвт

СССР ао аеявм вввбретений я втхритв» (23) Приоритет

Опубликовано 05.12.79. Бюллетень М 45 б

Дата опубликования описания 07 12 79 (53) УДК 621.385..5 (088.8) Е. Н. Данильцев и В. И. Першин (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ИМПУЛЬСНЫИ ХОЛОДНЫЙ КАТОД

Изобретение относится к электронным вакуумным приборам, конкретнее — к холодным;катодам их. Его можно исполь1 зовать в электронных пушках для получения короткоимпульсных электронных .пучков (импульсная рентгено-техника, электронные:ускорители и т» и.).

Известны сильноточные металлические катоды, работаюшие в режиме взрывно эмиссии электронов. В таких катодах эмиссия электронов идет из плазмы ка- тодного материала, испарякщегося при взрыве микроострий. Конструктивно эти

l катоды для усиления электрического поля выполняются в виде острий и лезвий или их наборов (1), 15

Работа известных катодов основана на плазмообразовании и испарении части . материала катода, что приводит к изме- нению его микрогеометрии и, как следст20 вие, к нестабильности амплитуды импульса. и неоднородности распределения плот-" " ности электронов по сечению пучка.

Известен холодный импульсный катод, содержащий металлическое основание и диэлектрический плазмообразуюший элемент j2).

Диэлектрический элемент выполнен в виде стержня длиной в несколько сантиметров. При приложении к нему сверхвысоковольтных импульсов напряжения в 3,5 Мэв в известном катоде реализуется сжатый до диаметра стержня, резко неоднородный по сечению электронный пучок.-

Неоднородность пучка и необходимость в сверхвысоковольтном напряжении за. трудняют практическое применение данного катода и усложняют схему питания.

Uem настояшего изобретения — расширение диапазона рабочих напряжений и повьппение равномерности электронного тока по поверхности катода.

&га цель достигается выполнением диМектрйческого блемента в виде,"по крайней мере, одной установленной в ме4 "

488

668

= тааллйческбм -Ь"йовании ленты, выступаю-. щей йод его поверхностью.

По дополнительным признакам основаййе катода вьтполйено в виде пакета

ЙЖЫтин; разделенных лентами диэлектрического основания. Лента диэлектрического элемента может также быть уложена в виде плоской спирали, а основание образовано металлической фольгой, проложенной между витками спирали.

Сущность изобретения ттоясйяется чер.. тежом. На фиг. 1 — 3 изображейы вариан ты выполнения катода.

Катод состоит из диэлектрического плазмообраэукщего элемента 1 и диэлектрического основания 2. Диэлектрический элемент 1 может быть-выполнен и виде выступакщих над поверхностью основания 2 и установленных в нем диэлектрических лент (фиг. 1).

В свою-очередь основание в виде металлических полос и диэлектрические ленты могут быть собраны в пакет.. так, чтобы торцовые поверхности лейт высту- пали за торцовую поверхность полос (фиг.2) . Наиболее технологичной может оказаться конструкция источника, в которой эмиттирукщий элемент образовай сворачиванием в рулон диэлектрической ленты совместно с прокладками из ме"гайлической фольги (фиг.3).

Катод работает следукщим образом.

При подаче импульса напряжения про исходит сильная десорбция газа из боковых поверхностей диэлектрика. Локальная плотность газа в пристенной области

- сильно возрастает, электрическая прочность его снижается. При этом происходит вакуумный пробой по поверхности диэлектрика. Гаэ ионизуется, весь обьем " Между пластинами, диэлектрика запол!

:П:Ж М:..". няется плазмой. Из этой плазйы внешнее электрическое поле вытягивает электро. ны. В очень грубом приближении можно фаЫматривать пространство от плазмы

4 .до анода как плоский диод, к которому, применим "закон 3/2 .

В одном иэ экспериментов катод состоял из стеклянных пластин толщиной

0,14 мм, проложенных медной фольгой

0,2 мм. Стекло выступало над медью на 2 мм в сторону анода. В поперечном сечении катод представлял собой прямоугольник размером 8,5õ11,5 мм. При

1о импульсах напряжения в 60 кВт и зазоре между. металлической основой катода и айода 5,8 мм получен ток в 350 А с хорошей стабильностью амплитуды. Ка-Я тод работал в вакууме 10 - 1д мм рт. ст, Ф. о р м у л а и з о б р е т е н и я

1 Импульсный холодный катод, содержащий металлическое основание и диэлек20 трический плаэмообраэукщий элемент, о т л и ч а ю m и и с я те.м, что, с целью расширения диапазона рабочих напряжений и повышения равномерности

"электронйого тока по поверхности катода, диэлектрический элемент вьполнен в виде, по крайней мере, одной ленты, установленной в металлическом основании и выступакщей над его поверхностью.

2. Импульсный холодный катод по п.1, о т л и ч а ю. шийся: тем, что основание выполнено в виде пакета пластин, разделенных лентами диэлектрического плазмообразукицего элемента, 3. Импульсный холодный катод по п. 1, о т л и ч а ю щ и й. c я тем, что лента

"диэлектрического элемента уложена в виде плоской спирали, а основание образовано металлической фольгой, проложенной между витками спирали.

4О Источники информации, принятые во вйиайние при экспертизе

1. Месяц Г. А. Генерирование мотц ных" наносекундных импульсов". М„

«Сов.радио", 1974„с. 21-22, 2.Мозгой Ш..et аС АррИей 1.еИегs, 1 19, % 10, р. 441-443.

66848В

2 1

Рие, 3

Составитель В. Обухов

Редактор Е. Зеленцова Техред Э. Чужик Корректор Н. Задерновская

Заказ 7666/1 Тираж 923 Подписное

1 НИЙПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская ыаб., д. 4/S

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4