Плазменный источник электронов
Плазменный источник электронов, содержащий катод, промежуточный электрод с контрагирующим отверстием, анод, управляющий и ускоряющий электроды, отличающийся тем, что, с целью стабилизации тока пучка электронов и повышения электрической прочности ускоряющего промежутка, на поверхности промежуточного электрода, обращенной к катоду, выполнен кольцевой выступ, при этом промежуточный электрод отделен от катода пластиной, поперечный размер которой превосходит диаметры как катода, так и выступа, а расстояние между пластиной и промежуточным электродом, равное внутреннему диаметру кольцевого выступа, на порядок величины больше диаметра контрагирующего отверстия.
Изобретение относится к электродуговым источникам плазмы, служащим для формирования электронных пучков. Известны источники электронов в виде разрядной ячейки Пеннинга с извлекающим электродом [1] Их недостаток состоит в ограничении сверху по току пучка электронов. Наиболее близким по технической сути является плазменный источник электронов, содержащий катод, промежуточный электрод с контрагирующим отверстием, анод, управляющий и ускоряющий электроды, формирующие пучок электронов [2] В данном источнике ионизации рабочего вещества осуществляется дуговым разрядом, сжатым отверстием в промежуточном электроде. Повышенные плотность и степень ионизации плазмы позволяют значительно увеличить ток пучка электронов. Однако этот параметр нестабилен, а в ускоряющем промежутке относительно часто наблюдаются пробои. Целью изобретения является стабилизация тока пучка электронов и повышение электрической прочности ускоряющего промежутка. Поставленная цель достигается тем, что в плазменном источнике электронов, содержащем катод, промежуточный электрод с контрагирующим отверстием, анод, управляющий и ускоряющий электроды, на поверхности промежуточного электрода, обращенной к катоду, выполнен кольцевой выступ, при этом промежуточный электрод отделен от катода пластиной, поперечный размер который превосходит диаметры как катода, так и выступа, а расстояние между пластиной и промежуточным электродом, равное внутреннему диаметру кольцевого выступа, на порядок величины больше диаметра контрагирующего отверстия. Устройство, выполненное согласно данному изобретению, представлено на чертеже. Оно состоит из катода 1, промежуточного электрода с контрагирующим отверстием 2, анода 3, управляющего электрода 4, ускоряющего электрода 5. На электроде 2 выполнен кольцевой выступ 6 и установлена пластина 7, поперечный размер которой превосходит диаметры как выступа 6, так и катода 1. Работает данное устройство следующим образом. Рабочую полость устройства вакуумируют, между электродами 1 и 3 поджигают дуговой разряд, который сжимается отверстием в электроде 2. Между электродами 4 и 5 прикладывают высокое напряжение, чем формируется электронный пучок. Наличие выступа 6 на электроде 2 и пластины 7 предотвращает попадание паров катода в контактирующее отверстие электрода 2 и в ускоряющий промежуток между электродами 4 и 5. Первый фактор стабилизирует ток пучка электронов в силу стабилизации параметров плазмы, второй повышает электрическую прочность ускоряющего промежутка.
Формула изобретения
Плазменный источник электронов, содержащий катод, промежуточный электрод с контрагирующим отверстием, анод, управляющий и ускоряющий электроды, отличающийся тем, что, с целью стабилизации тока пучка электронов и повышения электрической прочности ускоряющего промежутка, на поверхности промежуточного электрода, обращенной к катоду, выполнен кольцевой выступ, при этом промежуточный электрод отделен от катода пластиной, поперечный размер которой превосходит диаметры как катода, так и выступа, а расстояние между пластиной и промежуточным электродом, равное внутреннему диаметру кольцевого выступа, на порядок величины больше диаметра контрагирующего отверстия.РИСУНКИ
Рисунок 1
