Электронно-лучевая лампа

 

Электронно-лучевая лампа, содержащая герметичный корпус с осесимметрично размещенными в нем катодом, ускоряющим электродом, выполненным в виде диафрагмы с осевым отверстием, и анодом, выполненным в виде полого цилиндра с дном и осесимметричным отверстием, обращенным к катоду, отличающаяся тем, что, с целью повышения мощности и расширения функциональных возможностей, в лампу введены управляющий электрод, расположенный между катодом и ускоряющим электродом и выполненный в виде плоской диафрагмы с осесимметричными отверстиями, размещенными против отверстий, выполненных в ускоряющем электроде, защитный электрод, расположенный между ускоряющим электродом и анодом, выполненный в виде плоской диафрагмы с осесимметричным отверстием и соединенный с управляющим электродом, стержневой электрод, установленный на оси лампы и выступающий за обращенную к аноду поверхность защитного электрода, при этом катод выполнен с плоской эмиттирующей поверхностью, а электроды выполнены с соблюдением следующих соотношений размеров а:с=3:2, c:b=1:1,5, c:d=1: 1,5; c:l=1:3, d₁:d₂=0,5:0,8, где а - диаметр отверстия в защитном электроде, м; Ь - диаметр отверстия в аноде, м; с - диаметр катода, м; d - расстояние между защитным электродом и анодом, м; l - глубина полости анода, м; d₁- диаметр стержневого электрода, м; d₂ - диаметр осевого отверстия в ускоряющем электроде, м.

Изобретение относится к электронной технике, в частности к электронно-лучевым коммутирующим лампам большой мощности, способным работать в режиме регулирования. Целью изобретения является повышение мощности и расширение функциональных возможностей электронно-лучевой лампы за счет введения в лампу дополнительных электродов и соблюдения определенных соотношений размеров между элементами конструкции, позволяющих повысить мощность, рассеиваемую на аноде, и обеспечить возможность функционирования лампы как в ключевом, так и в режиме регулирования. На чертеже изображена электронная лампа в разрезе. Электронная лампа содержит аксиально-симметричную электродную систему, состоящую из катода 1, эмиттирующая поверхность которого выполнена в виде плоского диска, управляющего электрода 2 в форме плоской диафрагмы с отверстиями 3, расположенного на нем вдоль оси системы дополнительного стержневого электрода 4, проходящего через центральное отверстие 5 в ускоряющем электроде 6, имеющем форму плоской диафрагмы с осесимметричными отверстиями 7, идентичными отверстиям 3, защитного электрода 8, выполненного в виде диафрагмы с центральным отверстием 9 и расположенного между ускоряющим электродом 6 и анодом 10, выполненным в виде цилиндрической полости с дном и входным отверстием 11. Электродная система расположена в керамическом корпусе 12, являющемся вакуумной оболочкой лампы. Ускоряющий электрод изолирован от катода с помощью изоляторов 13. Лампа работает следующим образом. Управляющий электрод 2 находится под потенциалом, равным потенциалу катода 1. На ускоряющий электрод 6 подается положительное относительно катода 1 напряжение, необходимое для отбора с катода требуемого тока. Электронный поток с эмиттирующей поверхности катода 1, проходя через отверстия 3 в диафрагме управляющего электрода 2, разделяется на фокусированные частичные электронные потоки в соответствии с числом и формой этих отверстий. Далее частичные электронные потоки целиком проходят через отверстия 7 в диафрагме ускоряющего электрода 6, на выходе которого они попадают в электрическое поле, обусловленное дополнительным стержневым электродом 4 и диафрагмой защитного электрода 8, находящегося под потенциалом катода 1. Под действием этого поля частичные электронные лучи движутся к аноду 10, постепенно отклоняясь от оси электронно-оптической системы. Такой ход частичных электронных потоков сохраняется как при пониженном, так и при повышенном потенциале анода 10 относительно потенциала ускоряющего электрода 6. При этом отношении диаметра отверстия защитного электрода a к диаметру катода c выбрано равным 3:2. Уменьшение этого отношения приводит к "запиранию" электронного пучка в плоскости защитного электрода, а увеличение к росту тока вторичной эмиссии с анода на ускоряющий электрод в режиме работы с потенциалом анода, пониженным относительно потенциала ускоряющего электрода. При этом отношение диаметра катода с к диаметру в входного отверстия анода, к расстоянию d от защитного электрода до анода и к глубине l полости анода выбрано равным 1:1,5, 1:1,5, 1:3, что обеспечивает оседание всех частичных электронных потоков на внутренней цилиндрической поверхности полости анода 10. В результате обеспечивается снижение удельных тепловых нагрузок на анод лампы в режиме регулирования. Отклонение от этого соотношения приводит к ухудшению эффективности работы лампы в ключевом режиме. Диаметр d₁ стержневого электрода 4 выбирается в пределах 0,5 0,8 диаметра d₂ отверстия 5 в ускоряющем электроде 6. Если это отношение меньше 0,5 электростатическое действие поля стержневого электрода становится неэффективным, а при d₁/d₂ больше 0,8 уменьшается электрическая прочность зазора между стержневым электродом и внутренней стенкой центрального отверстия в ускоряющем электроде. Стержневой электрод в осевом направлении выступает на внешнюю кромку отверстия 5, и тем самым обеспечивается электростатическое действие этого электрода на частичные электронные потоки. Предложенная лампа одновременно может работать ключевом режиме и в режиме регулирования. В первом случае высокая эффективность обеспечивается возможностью нормального токопрохождения при потенциалах анода, меньших потенциала ускоряющего электрода. В режиме регулирования такая лампа позволяет рассеивать на аноде большие мощности, так как электронный пучок оседает на развитую поверхность анода.

Формула изобретения

Электронно-лучевая лампа, содержащая герметичный корпус с осесимметрично размещенными в нем катодом, ускоряющим электродом, выполненным в виде диафрагмы с осевым отверстием, и анодом, выполненным в виде полого цилиндра с дном и осесимметричным отверстием, обращенным к катоду, отличающаяся тем, что, с целью повышения мощности и расширения функциональных возможностей, в лампу введены управляющий электрод, расположенный между катодом и ускоряющим электродом и выполненный в виде плоской диафрагмы с осесимметричными отверстиями, размещенными против отверстий, выполненных в ускоряющем электроде, защитный электрод, расположенный между ускоряющим электродом и анодом, выполненный в виде плоской диафрагмы с осесимметричным отверстием и соединенный с управляющим электродом, стержневой электрод, установленный на оси лампы и выступающий за обращенную к аноду поверхность защитного электрода, при этом катод выполнен с плоской эмиттирующей поверхностью, а электроды выполнены с соблюдением следующих соотношений размеров: а:с=3:2, c:b=1:1,5, c:d=1:1,5; c:l=1:3, d₁:d₂=0,5:0,8, где а диаметр отверстия в защитном электроде, м;
b диаметр отверстия в аноде, м;
с диаметр катода, м;
d расстояние между защитным электродом и анодом, м;
l глубина полости анода, м;
d₁ диаметр стержневого электрода, м;
d₂ диаметр осевого отверстия в ускоряющем электроде, м.

РИСУНКИ

Рисунок 1

MM4A - Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 08.06.2003

Извещение опубликовано: 10.07.2008        БИ: 19/2008

---