Способ получения объемного заряда

Изобретение относится к способам получения объемного заряда и может быть использовано для формирования электронного луча в электронных пушках приборов сверхвысоких частот (СВЧ). Способ получения объемного заряда осуществляется следующим образом. Коаксиально цилиндрическому катоду с нанесенным эмиттерным слоем располагают спиралевидный анод. В аноде выполнен канал для прохождения охлаждающей жидкости. Анод подключают к источнику тока высокой частоты. При этом анод играет роль индуктора и создает вокруг катода электромагнитное поле. Катод перемагничивается много раз в секунду. В нем возникают короткозамкнутые вихревые токи. Вследствие явления поверхностного эффекта токи сосредотачиваются в поверхностном слое катода и нагревают катод на определенную глубину. Эмиттерный слой катода начинает испускать электроны, образуя объемный заряд. Технический результат - повышение быстродействия за счет уменьшения времени разогрева катода и повышение надежности. 1 ил.

 

Изобретение относится к способам получения объемного заряда и может быть использовано для формирования электронного луча в электронных пушках приборов СВЧ.

Известно устройство «магнетронная пушка прямого вида» (см. С.И.Молоковский, А.Д.Сушков «Интенсивные электронные и ионные пучки», Энергоиздат, Москва, 1991), в котором реализован способ получения объемного заряда. Вышеуказанный способ является наиболее близким к заявляемому способу и поэтому выбран в качестве прототипа.

Способ заключается в том, что в магнетронной пушке, состоящей из двух цилиндрических коаксиально расположенных электродов, внешний из которых является анодом, внутренний - катодом, объемный заряд создается в результате нагрева эмиттерного слоя катода подогревательным узлом, расположенным в непосредственной близости от катода, посредством теплового излучения и теплопроводности.

К недостаткам данного способа формирования объемного заряда следует отнести значительное время разогрева эмиттера, небольшой процент передачи тепла от нагревательного узла катоду, перегревание и малый срок службы нагревательного узла, сложность изготовления катодо-нагревательного узла.

Решаемая техническая задача - создание объемного заряда.

Техническим результатом является изготовление электронной пушки для формирования объемного заряда, которая характеризуется малым временем разогрева эмиттерного слоя катода, повышенной надежностью.

Этот технический результат достигается способом получения объемного заряда с помощью электронно-лучевой пушки, заключающимся в том, что нагревают катод, после чего с его поверхности происходит эмиссия электронов. Новым является то, что нагрев катода осуществляют путем индуцирования в поверхностном слое катода вихревых токов.

Вследствие явления поверхностного эффекта вихревые токи сосредотачиваются в поверхностном слое катода и разогревают его на определенную глубину. Продолжительность нагрева токами высокой частоты мала, исчисляется секундами. При таком способе нагрева катода отпадает необходимость в отдельном нагревательном узле, который сложен для изготовления и малонадежен, уменьшаются потери тепла, сокращается время готовности пушки.

На чертеже представлена электронно-лучевая пушка, реализующая заявляемый способ получения объемного заряда, где 1 - катод, 2 - эмиттерный слой, 3 - анод, 4 - канал для прохождения охлаждающей жидкости.

Способ получения объемного заряда осуществляется следующим образом. Коаксиально цилиндрическому катоду 1 с нанесенным эмиттерным слоем 2 располагают спиралевидный анод 3. В аноде 3 выполнен канал 4 для прохождения охлаждающей жидкости. Анод 3 подключают к источнику тока высокой частоты. При этом анод 3 играет роль индуктора и создает вокруг катода 1 электромагнитное поле. Катод 1 перемагничивается много раз в секунду. В нем возникают короткозамкнутые вихревые токи. Вследствие явления поверхностного эффекта токи сосредотачиваются в поверхностном слое катода 1 и нагревают его на определенную глубину. Эмиттерный слой 2 катода 1 начинает испускать электроны, образуя объемный заряд.

Способ получения объемного заряда с помощью электронно-лучевой пушки, заключающийся в том, что нагревают катод, после чего с его поверхности происходит эмиссия электронов, отличающийся тем, что нагрев катода осуществляют путем индуцирования вихревых токов в поверхностном слое катода, при этом анод в электронно-лучевой пушке является индуктором.