Источник электронов

Источник электронов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Q П И С А Н И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ п1725И4

Со>оз Советских

Ссдислистическпх

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено.26.06.76 (21) 2386528/18-25 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.03.80. Бюллетень № 12 (45) Дата опубликования описания 30.03.80 (51) М. К .

Н 01J 1/30

Государственный комитет

- СССР по делам изобретений н открытий (53) УДК 621.385.032..212 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. С. Потокин и В, И. Раховский (71) Заявитель (54) ИСТОЧНИК ЭЛЕКТРОНОВ

Изобретение относится к приборам, используемым в устройствах, где требуется эффективный импульсный источник электронов для создания электронных пучков большой интенсивности с изменяющейся в широких пределах продолжительностью импульса. Такими устройствами могут быть линейные ускорители плазмы, импульсные рентгеновские трубки, устройства для создания термоядерной реакции, высоковольтные вакуумные разрядники.

Известны автоэлектронные катоды, выполненные в виде пучка металлических иголок или лезвий, работающих в режиме взрывной эмиссии (11.

Для увеличения срока службы, снимаемого тока и уменьшения времени коммутации тока у источника электронов — острий, ного катода такого типа, требуется решение двух взаимно противоречивых проблем.

Для уменьшения времени коммутации и увеличения снимаемого тока нужны острия, взрывающиеся быстро, то есть изготовленные из материала с малой температурой кипения, небольшой теплоемкостью и высокими коэффициентами аккумуляции тепла и теплопроводности, тогда как для увеличения срока службы нужны материалы с высокой температурой кипения.

Известны источники электронов, состоящие из множества острий, работающих в режиме взрывной эмиссии, острия которых имеют сложное строение (2). Сплав из тугоплавких металлов, из которого изготавливаются иглы, должен содержать нитевид5 ные включения, ориентированные вдоль оси иглы и выходящие на эмиттирующую поверхность. Размер поперечного сечения указанных нитевидных включений зависит от напряженности электрического поля. Иглы этого источника электронов выполняются из сплава трех металлов (ниобия, циркония и титана), у которых температуры плавления и кипения очень высоки.

Однако эти источники имеют достаточно высокое время коммутации така, малый ток и срок службы.

Кроме того, следует отметить сложность технологии изготовления сплава из трех тугоплавких металлов.

2о Целью изобретения является уменьшеш е времени коммутации тока, увеличения то а и срока службы катода.

Поставленная цель достигается тем, что катод состоит из перемежающихся острий, изготовленных по крайней мере из двух материалов, обладающих различными коэффициентами теплопроводности.

Материалом с малым коэффициентом теплопроводности может быть берилий или

30 магний.

Материалом с большим коэффициентом

725114

Формула изобретения

Составитель Г. Кудиицева

Техред В. Серикова

Корректор В. Дод

Редактор Н. Коляда

Заказ 148/15 Изд. № 216 Тираж 857 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2

3 теплопроводности может быть алюминий или медь.

Изобретение может быть осуществлено созданием композиционного острийного катода, состоящего из перемежающихся ост- 5 рий, изготовленных из легко взрывающегося и быстро распространяющегося материала, который трудно нагреть за время импульса, то есть материала, обеспечивающего высокое значение коэффициента аккуму- 10 ляции тепла, например, из алюминия или меди.

При нагреве одного конца острия процесс теплопередачи является одномерным, при . этом время t, необходимое для нагрева это- 15 го конца острия до некоторой критической температуры, определяется формулой где С вЂ” теплоемкость материала;

К вЂ” его теплопроводность;

А — коэффициент, зависящий, главным образом, от теплового потока и теплопроводности. 25

Приведенная формула позволяет сделать вьгвод, что изготавливая острия из материалов с малой теплоемкостью, например из висмута, или большой теплопроводностью, например из меди, мы уменьшим длитель- 30 ность времени коммутации импульса тока, то есть снимем с источника больший ток.

Увеличения срока службы источника можно достигнуть, если часть острий изготавливать из материала, у которого велик ко- 35 эффициент аккумуляции тепла, например из меди или алюминия.

Таким образом, предложенный источник электронов позволяет уменьшить длительность времени коммутации тока, увеличить срок службы катода и увеличить ток эмиссии, что будет способствовать повышению стабильности и надежности работы катода.

1. Источник электронов, состоящий из множества острий, работающих в режиме взрывной эмиссии, отл и ч а ю щи и с я тем, что, с целью уменьшения времени коммутации тока, увеличения тока и срока службы катода, последний состоит из перемежающихся острий, изготовленных по крайней мере из двух материалов, обладающих различными коэффициентами теплопр оводности.

2. Источник электронов, по п. 1, от л ич а ю шийся тем, что в качестве материала с малым коэффициентом теплопроводности использован бериллий или магний.

3. Источник электронов по п. 1, о т л ич а ю шийся тем, что в качестве материала с большим коэффициентом теплопроводности использован алюминий или медь.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 381115, кл. Н 01J 9/02, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР № 423198, кл. Н 01J 1/30, 1972 (прототип).