Импульсный источник электронных пучков

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВ ИЗЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических республик

<я524475 (61) Дополнительное к авт..свмд-ву (51)М. Кл 3 (22) Заявлено 170475 (21) 2125580/25 с присоедннением заявим М (23) Г3риоритет

Н 05 Н 5/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий

Опубликовано 30.108р. Бюллетень М 40

Дата опубликования описания 301080 (53) УДК 621. 384.6 (088. 8) ь (72) Авторы изобретения

Р.К.Бевов, IC.Á.Смаковский и A.П.Стрельцов (71) Заявитель (54) ИМПУЛЬСНЫЙ ИСТОЧНИК ЭЛЕКТРОННЫХ

ПУЧКОВ

Изобретение относится к импульсным сильноточным электрон ным источникам (ycкорителям), в частности к ускорительным трубкам со взрывной эмиссией электронов. 5

Известны источники, содержащие хо. лодный катод, анод, электрически соединенный с металлическим корпусом изолятор, служащий для установки катода. Обычно анод, выполненнЫй из 10 тонкой металлической фольги, выполняет функцию выпускного окна, служащего для выпуска электронного пучка в окружающую источник газовую среду (11 . 15

Характерная особенность работы подобных источников состоит в том, что эмиссия электронов происходит из плазмы, созданной в результате разогрева 20 и последующего взрыва микроострой поверхности катода автоэмиссионным током при приложении к промежутку высоковольтного импульса напряжения ° Скорость распространения фронта плазмы и величина вакуумного промежутка между катодом и анодом определяют максимально возможную длительность электронного тока. Обычно эта длительность не превышает 10 с.

Для различных применений, в частно сти для возбуждения газовых лазеров, представляют интерес электронные пучки длительностью 10 с и более, При увеличении длины вакуумного промежутка для получения пучков такой длительности становятся существенными потери пучка внутри .трубки из-за угловой расходимости этого пучка и становится значительным изменением импенданса трубки в процессе импульса из-за увеличения эмиттирующей поверхности расширяющейся плазмы.Эти трудности наиболее просто устраняются путем з.аглубления катода в фокусирующий электрод. Но при этом уменьшается напряженность поля на поверхности катода из-за экранировки фокусирующим электродом и возникает вопрос создания катодной плазмы.

Известны импульсные источники электронных пучков, содержащие изолятор, холодный катод и анод, подключенные к источнику импульсного, напряжения, поджигающий и фокусирующий электрод в виде сетки, расположенной над поверхностью катода.

Напряжение на поджигающий электрод подается от омического делителя, включенного между катодом и анодом (2) 524475

Формула изобретния, Заказ 7844/75

Подписное

ВНИИПИ

Тираж 885

Это устройство имеет усложненную схему питания и конструкции из- за необходимости создания высоковольтного омического делителя в схеме питания, а также необходимости установки дополнительного высоковольтного ввода. 5

Цель изобретения — упрощение схемы питания и конструкции импульсного источника электронных пучков.

Это достигается тем, что поджигающий электрод электрически соединен с )Q фокусирующим электродом, который установлен на изоляторе, причем геометрические размеры и взаимное расположение фокусирующего и поджигающего электродов, анода и катода таковы,что величина емкости между катодом и поджигающим электродом много меньше величины емкости между поджигающим электродом и анодом.

На чертеже изображен предлагаемый импульсный источник электронных пучков за

Импульсный источник состоит из изолятора 1, фокусирующего 2 и поджигающего 3 электродов, холодного катода 4 и анода 5, подключенных к источнику высоковольтного импульсного 25 напряжения.

Источник работает следующим образом. .Между катодом и анодом прикидывается импульс высокого напряжения. ЗО

Для пробоя разрядного промежутка 6 между катодом 4 и поджигающим электро дом 3, за счет емкостных связей С„ и

С образованных в результате соот

Я 1 ветствующего выбора геометрического размера и взаимного расположения катс да, поджигающего и фокусирующего электродов и анода, основная часть импульсного напряжения падает на разрядном промежутке б. После пробоя этого промежутка и перекрытия плазмой пространства между катодом 4 и фокуси рующим электродом 2 последний становится эквипотенциальным с катодом 4 и далее выполняет функции электрода, формирующего плазменный эмиттер,из которого извлекается сильноточный элек. тронный пучок.3а счет удлиненной трубчатой формы фокусирующего электрода 2, время распространения фронта плазмы в нем от катода к концу электрода может составить значительный промежуток тока- 20 мс. Это позволяет получить в источнике импульсы электронного тока 20 мкс.

Импульсный источник электронных пучков, содержащий изолятор, фокуси рующий и поджигающий электроды, холодный катод и анод, подключенные к источнику импульсного напряжения, отличающийся тем, что с целью упрощения его конструкции и электрической схемы питания поджигающий электрод электрически соединен с фокусирующим электродом, который установлен на изоляторе, причем геометрические размеры и взаимное расположение фокусирующего и поджигающего электродов, анода и. катода таковы, что величина емкости между катодом и поджигающим электродом много мень ше величины емкости между поджига ющим электродом и анодом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Мощные наносекундные импульсные источники ускоренных электронов. Новосибирск, Наука, 1974.

2. Патент СшР Р 2.577.314, кл. 313.58, декабрь 1951 °

Филиал ППП Патент, r.Óæãoðîä, ул.Проектная, 4