Высоковольтный электровакуумный прибор

 

1. ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ ЭЛЕКТРОВАКУУМНЫЙ ПРИБОР, содержащий корпус с электродами и блок нагрева катода в виде магнитопровода с вторичной и первичной обмотками, причем часть -магнитопровода со вторичной обмоткой размещена внутри корпуса, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и срока службы, части магнитопровода, прилегающие к стенкам корпуса, выполнены из чередующихся диэлектрических и ферромагнитных пластин, причем последние соединены между собой резисторами, корпус выполнен металлическим из немагнитного материала, а в местах .соприкосновения с магнитопроводом он выполнен из ферромагнитного материала . (Л 2. Прибор по п. 1, отличающий с я тем, что края диэлектрических пластин выполнены выступающими .

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

091 (11>

g g Н 01 J 19/14! с

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3619460/24-21 (22) 12.07.83 (46) 30.10.84. Бюл. W 40 (72) В.А. Двинских, А.В. Живодеров и В.В. Мурзин (71) Научно-исследовательский институт механики и физики при Саратовском ордена Трудового Красного Знамени государственном университете им.Н.Г.Чернышевского (53) 621.325(088.8) (56) 1. Патент ФРГ Ф 1789110, кл. 21 q 13/04, опублик. 1972.

2. Кацман 1д.А. Приборы сверхвысоких частот. М., "Высшая школа", 1973, т. 2, с. 112.

3. Авторское свидетельство СССР

У 963118, кл. Н 01 J 19/14, 1980. (54) (57) 1. ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ ЭЛЕКТРОВАКУУМНЫЙ ПРИБОР, содержащий корпус с электродами и блок нагрева катода в виде магнитопровода с вторичной и первичной обмотками, причем часть .магнитопровода со вторичной обмоткой размещена внутри корпуса, о т л ичающий с я тем, что, с целью повышения надежности и срока службы, части магнитопровода, прилегающие к стенкам корпуса, выполнены из чередующихся диэлектрических и ферромагнитных пластин, причем последние соединены между собой резисторами, корпус выполнен металлическим из немагнитного материала, а в местах соприкосновения с магнитопроводом он выполнен из ферромагнитного материала.

2. Прибор по п. t, о т л и ч а юшийся тем, что края диэлектрических пластин выполнены выступающими.

1121717

Изобретение относится к электровакуумной технике и может быть использовано для нагрева катода в высокопотенциальных электронных приборах, а также для нагрева термокатодов в ускорителях заряженных частиц.

Известно устройство, использующее для нагрева катодов мощных ЭВП высокочастотное поле, содержащее ВЧ катушку, питаемую от ВЧ генератора, рас- 10 положенную вне оболочки электронного прибора вблизи катода. Для усиления переменного магнитного поля катушка снабжена сердечником из ферромагнит" ного материала, расположенным внутри оболочки электронного прибора (1) .

Однако известное устройство ха рактеризуется необходимостью высокочастотного генератора и неизбежностью высокочастотного нагрева прилегающих к катоду электродов пушки за счет рассеяния высокочастотной энергии, что приводит к потере энергии и ухудшает качество формирования электронного пучка, тем самым снижая надеж- 25 ность прибора и, кроме того, невозможностью использования в приборе металлического корпуса.

Известно также устройство для нагрева высокопотенциальных катодов электронных и ионных приборов, содер-: жащее разделительный высоковольтный трансформатор, включающий замкнутый магнитопровод, первичную и вторичную обмотки и спираль нагрева, подключен- 5 ную к вторичной обмотке (21 .

Недостатками данного устройства являются большие габариты высоковольтного разделительного трансформатора, наличие высоковольтных сильно40 точных вакуумных вводов при работе с катодами, требующими больших токов накала. Кроме того, наличие разъемного соединения в цепи накала приводит к снижению надежности за

45 счет протекания больших токов и быстрому разрушению контактов.

Наиболее близким к предлагаемому по техническому решению является вы- 50 соковольтный электровакуумный прибор, содержащий корпус с электродами и блок нагрева катода в виде магнитопровода с вторичной и первичной обмотками, причем часть магнитопро- у вода со вторичной обмоткой размещена внутри корпуса, корпус выполнен из диэлектрического материала $3j .

Однако это устройство может быть использовано только в приборах с диэлектрическим корпусом. Кроме того, при напряжении более 200 кВ это приводит к неравномерному распределению потенциала между частями магнитопровода и снижает надежность прибора.

Цель изобретения — повышение надежности и срока службы устройства путем использования металлического корпуса и расширение области применения по высокому напряжению.

Поставленная цель достигается тем, что в высоковольтном электровакуумном приборе, содержащем корпус с электродами и блок нагрева катода в виде магнитопровода с вторичной и первичной обмотками, причем часть магнитопровода со вторичной обмоткой размещена внутри корпуса части магнитопровода, прилегающие к стенкам корпуса, выполнены из чередующихся диэлектрических и ферромагнитных пластин, причем последние соединены между собой резисторами, корпус выполнен металлическим из немагнитного материала, а в местах соприкосновения с магнитойроводом он выполнен из ферромагнитного материала.

Края диэлектрических пластин могут быть выполнены выступающими.

Длина выступающей кромки определяется из расчета электрической прочности в условиях работы ЭВП и применяемых материалов по формуле (= — -1

E вак где d — выбранная толщина диэлектрика;

Е,Е - электрическая прочность вакуума и диэлектрика, соответственно.

На чертеже схематически представлено предлагаемое устройство.

Устройство содержит корпус 1, внутри которого размещен участок магнитопровода 2 с вторичной обмоткой 3. В месте соприкосновения с корпусом магнитопровод выполнен из диэлектрических 4 и ферромагнитных

5 пластин. Последние соединены резисторами 6. Параллельно первичной

7 обмотки магнитопровода подключен конденсатор 8.

Устройство работает следующим образом.

21717

Составитель В. Александров

Редактор .Н. Горват Техред,А.Кикемезей Корректор Л. Пилипенко:

Заказ 7989/40 Тираж 682 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 11

Первичная обмотка магнитопровода возбуждает магнитный поток, проходящий через чередующиеся пластины, который индуцирует напряжение на вторичной обмотке. Из-за наличия диэлектрических прослоек с малой относительной магнитной проницаемостью возрастает реактивный ток, для уменьшения которого суммарный зазор уменьшен за счет ферромагнитных пластин 5, и, кроме того, для компенсации тока параллельно вторичной обмотке включен конденсатор 8. С другой стороны ферромагнитные пластины 5 с резисторами 6 обеспечивают принудительное равномерное распределение потенциала от нулевого на корпусе прибора до максимального на вторичной обмотке.

Данное устройство позволяет повысить надежность работы прибора в целом, так как исключается необходимость выполнения корпуса прибора диэлектрическим.

В прототипе при потенциале като10 да более 200 кВ невозможно обеспечить электрическую прочность диэлектрического корпуса из-за нелинейного распределения потенциала по зазору между частями магнитопровода. В

15 предлагаемом устройстве это ограничение отпадает.