Способ равновесной фокусировки ленточного электронного потока

Способ равновесной фокусировки ленточного электронного потока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О Il И С А Н И Е ()77775н

ИЗОБРЕТЕ Н И Я

К АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (б1) Jonoлнительное к авт. свнд-ву— (22) Заявлено 08.10.76 (21) 2411832/18-25 с присоединением заявки— (23) Приоритет-(43) Опубликовано 07.11.80, Бюллетень _#_ 41 (45) Дата опубликования описания 04.01.81 (51) Ч Кл з H 01 J 21I(00

Государственный комитет по делам изобретений и открытий (53) УДК 537.533.3 (088.8) /4%В

Д. Н. Горбатов и В. П. Федосеев ./

) лт;

Рязанский радиотехнический институт " ":..:.,"1:, "Т-"!Д (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ РАВНОВЕСНОЙ ФОКУСИРОВКИ

ЛЕНТОЧНОГО ЭЛЕКТРОННОГО ПОТОКА

Изобретение относится к электронной оптике интенсивных электронных пучков и может быть использовано в различных электровакуумных приборах для фокусировки интенсивных ленточных электронных пучков.

Известен способ р вновесной фокусировки, называемый бриллюэновскпм, который обеспечивает фокусировку в области однородного продольного магнитного поля при катоде электронной пушки, полностью экранированном от магнитного поля, что способствует наименьшей величине индукц ш фокусирующего поля (1).

Недостатком этого способа является то, что IIpll фокусировке интенсивных электронных потоков величина фокусирующего магнитного поля может оказаться слишком большой. Это приводит к увеличению габаритов и веса фокусирующей системы и, кроме того, к существенным трудностям при экранировке катода.

Известен также способ равновесной фокусировки ленточного электронного потока однородным продольным магнитным полем, основанный на пропускании магнитного потока через катод электронной пушки, в котором фокусировка пучка осуществляется при частично экранированном катоде, когда часть магнитного фокусирующего потока, проходя в отверстие магнитного экрана, замыкается через эмиттирующую поверхность катода (2). Наличие этого магнитного потока с индукцией на катоде В„

5 стабилизирует геометрию электронного потока в области пушки. При этом направление линий стабилизируемого и фокусирующего потоков одинаково. Эффективность стабилизации, которая особенно необходима при формировании тонких пучков высокотемпературными катодами, пропорциональна индукции В„и точности совпадения конфигурации силовых линий магнитного поля и траекторий электронов, 15 формируемых пушкой электронного пучка.

Однако в данном способе прп увеличении 8Ä. растет по отношению к бриллюэ- новскому значению 8о- величина индукции фокусирующего поля в регулярной

20 части прибора, что увеличивает вес и габариты магнитной фокусирующей системы и снижает ее экономичность

Целью изобретения является уменьшение величины индукции магнитного фоку25 сирующего поля.

Поставленная цель достигается тем, что в область |катода электронной пушки через переходную область вводят стабилизирующий магнйтный поток, противоЗп положный по направлению фокусирующе777754

/;  — -4R Р

В (О.гдс ;::(2) F =- ехВ = ел.;,8;р (3) 20

25 где л, 35

Уо

55 гдбО го маги!!тному потоку, причем величина магнитной индукции стабилизирую1щего магнитного потока на катоде В,, равна коэффициент, учитывающий изменение продольной скорости электрона под влиянием магнитного поля, l0-"

1-де Я =- — =0 0238 j8 - fff;11 J;

Ъ,,) 2;;

8;,,ð Орилл!Оэновское 3!!а !ен!!е IIH \ук цпи магнитного фокусирующего

ПОЛЯ;

Р— мпкропервеанс электронного пучка с квадрата; у„, у,,- — полутолщины ленточного пучка в области фокусировки и на катоде; е,1 — диэлектрическая проницаемость вакуума; е — — отношение заряда к массе элекm трона.

На фпг. 1 показана конфигурация силовых линий магнитного поля в области формирования и в области фокусировки ленточного электронного потока; на фиг.

2 — кривая распределения индукции магнитного поля В = f (z) вдоль потока, характеризующая предлагаемый способ; IIë фиг. 3 и 4 — варианты устройства, реализующего данный способ.

Электроны, вышедшие из катода электронной пушки, двигаются в области формирования пучка вдоль силовых ли нпй 2 магнитного стабилизирующего потока, а затем вдоль силовых линий 8 магнитного фокусирующего потока, попадая затем па коллекторо 4.

Введение стабилизирующего магнитного г. отока 8„-, противоположного направления по отношению к фокусирующему магнитному потоку В, осуществляется как с помощью дополнительного элсктромагчшта (постоянного ма1гнита) !! (фиг. 3), так и йутсм использования потока рассеивания постоянных магнитов б, создающих фокуслрующий магнитный поток (фиг. 4) Нужная конфигурация силовых линий стабилизирующего магнитного потока обеспечивается дополнительными экранами 7.

Стаоилизпрующий магнитный поток В„ увеличивает поперечную скорость сноса электронов в области фокусировки, определяющей величину фокусирующей силы, и, следовательно, уменьшает индукцию магнитного фокусирующего поля по отношению к ее брпллюэновскому значению.

Из выражений для поперечной скорости электронов предлагаемой системы л:: — 38 у„- - —" у,, (1) бриллюэновской системы х;,,--: 8, у, и фокусирующей силы получается, что степень уменьшения индукции фокусирующего поля по сравнению с бриллюэновским значением определяется выражением:

В ) У„у 8 / х;,р — попеРечные ОкоРости сноса предлагаемой и бриллюэновОкой систем;

В;р — требуемые значения индукции магнитного фокусирующего поля предлагаемой и бриллюэновской систем;

8,. — индукция стабилизирующего магнитного поля на катоде; у„— полутолщина ленточного пуч-ка в области фокусировки и на катоде; отношения заряда к массе электрона.

Из данного выражения следует, что для равновесной фокусировки интенсивното ленточного электронного пучка известных

45 параметров, определяющих величину Вбр, продольным однородным магнитным полем величиной В, меньшей бриллюэпов ского значения, необходимо ввести через катод магнитный поток противоположного

50 направления с пндукцисй В;, равной: коэффициент, учитывающий влияние магнитного поля на продольную скорость

l0

65 электронов, где R=- =-0,238(8 /. .1!ка1

777754

1/ =-=- 1,12. где

1 2 ои 1

Р— микропервеанс электронного пучка с квадрата.

Для известных способов фокусировки величина этого коэффициента близка к единице и начинает возрастать с увеличением uI>

P н . для предлагаемого способа фокусировки. Так при

При фокусировке акспально-симметричных интенсивных электронных пучков снижения фокусирующего магнитного поля не наблюдается, так как с ростом поперечной скорости электронов возрастает и расфокусирующая центробежная сила.

В предлагаемом способе снижение величины индукции фокусирующего магнитного поля приводит к существенному уменьшению веса и габаритов всей фокусирующей системы, а при использовании в качестве источников поля электромагнитов — и .к снижению потребляемой энергии. Стабилизирующее магнитное поле со значением индукции В... даже превышающим фокусирующее значение, заметно не изменяет вес, габариты и затраты энергии, так как зс протяженность участка формирования пучка значительно меньше области фокусировки.

Формула изобретения 35

Способ равновесной фокусировки ленточного электронного потока однородным продольным магнптным полем, основанный на пропускании магнитного потока через 40 катод электронной пушки, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью уменьшения величины индукции магнитного фокусирующего поля, в область катода электронной пушки через переходную область вводят 4>

cTBoHëH3H ующий магнитный поток, IIpoTHвоположный по направлению фокусирующему магнитному потоку, причем величина магнитной индукции стабилизирующего магнитного потока В. на катоде равна: коэффициент, учитывающий изменение продольной скорости электрона под влиянием магнитного поля, 10 — 6 где R = . =0,0238 (B " лк ;

8=-, 1 2», B;, — брпллюэновское значение индукции магнитного фокусирующегo

ПОЛЯ;

P — микропервеанс электронного пучка с,квадрата; у„, у„— полутолщины ленточного пучка в области фокусировки и на катоде; е — диэлектрическая проницаемость вакуума; отношение заряда к массе электрона.

Источники информации, принятые го внимание при экспертизе: ! Алямовский И. В Электронные пучки и электронные пушки. — М., Советское радио, 1966, с. 51 — 58.

2. Алямовский И. В. Электронные пучки и электронные пушки. — М., Советское радио, 1966, с. 192 — 221 (прототип).

Составитель Е, Мясин

Редактор М. Стрельникова Техред А, Камышникова Корректор И. Оснновская

Заказ 1468/!482 Изд. № 540 Тираж 857 Подписное

HI10 «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент>