Способ изготовления магнитных фокусирующих систем для свч- приборов 0-типа

 

CON)3 CORETCKHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК

Ф

OIIHCAHIIK ИЗОБРЕТЕНИЙ"-.":::

ann

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4153667/21 (2?) 26.11.86 (46) 30.1193 Бюл. ¹ 43 — 44 (72) Андрушкевич В.С.; Григорьев ЮА.; Перелыгин

А.В.; Сахаджи В.Ю.; Явчуновский В.Я. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МАГНИТНЫХ

ФОКУСИРУЮЩИХ СИСТЕМ ДЛЯ СВЧ-ПРИ—

БОРОВ 0-ТИПА (57) Изобретение относится к электронике CBЧ.

Способ изготовления магнитных фокусирующих систем (МФС) для СВЧ-приборов 0-типа реализован в устройстве. Оно содержит систему соосных полюсных наконечников 1, соединенных кольцевыми немагнитными втулками 2, кольцевые магниты 3, (19) SU (11) 1464784 Al (51) 5 H 01 Л 23 087 помещенные между соседними попюсными наконечниками. Направления поперечного магнитного поля любых двух смежных кольцевых магнитов противоположны Способ осуществляется контролем поперечных составлякхцих магнитных попей кольцевых магнитов и сборкой МФС таким образом, что направления поперечных составляющих магнитных полей соседних колец взаимно противоположны Происходит эффект компенсации воздействия на электронный поток поперечных МФС. При отбраковке годными считают системы, кольцевые магниты которых удовлетворяют выражению, приведенному в описании изобретения. Способ имеет расширенную область использования. 2 ип, 1чо4/84

Изобретение относится к электронике

СВЧ, в частности к электровакуумным приборам с электронным пучком, фокусируемым системой с постоянными магнитами, Изобретение может быть использовано, например, при создании ламп бегущей волны и клистронов.

Цель изобретения — расширение области применения способа изготовления магнитных систем электровакуумных

СВЧ-приборов О-типа на магнитные фокусирующие системы (МФС), На фиг,1 изображено МФС; на фиг.2 показаны направления поперечных магнитных полей любых двух смежных колец.

МФ С(фиг.1) состоит из системы полосовых наконечников 1, соединенных с помощью кольцевых немагнитных втулок 2, и кольцевых магнитов 3, помещенных между соседними полюсными наконечниками. Направления поперечного магнитного поля любых двух смежных кольцевых магнитов (фиг.2), например N-4 и N+1 - 5, в данной

МФС противоположны, причем уровень поперечного магнитного поля каждого кольца

8>. и разброс А В1Т1, должны удовлетворять условиям:

Й .< (0,88N + 0,43 макс) х

x Bo 8 (— — ) ап а Ь чтмакс а

Л Й < 0,86 х Во 0(1 — -) (2) где а — радиус пролетного канала, м;

Ь вЂ” радиус электронного пучка, м;

L- период МФС, м;

N — число периодов МФС;

Во — амплитуда фокусирующего магнитного поля, Т>, макс 0,95+ 1,61 6,И- 1,54 /Р+ 4,4 /Р— (ат,) +

8 о 1- . 10-т, о

q = —; U, =va u. е, я э= 1 — —; Pa = — - - 10 цВо -4

p2 0 Г2

2 10

2 1о 6 лыъ 2а U ео — диэлектрическая проницаемость, К

В м

Ua — ускоряющее напряжение, В, 4- ток пучка, А, Вл. сд е, m - заряд и масса электрона, Ка, кг.

В qq- величина индукции поперечного магнитного поля в центре одиночного кольцевого магнита, Т„

В J щ- величина индукции поперечного магнитного поля в центре кольцевого маг15 нита, установленного в полюсные наконечники, Та, Ь Ol. = Й.1 макс Й ЕминТь

20 где В.1 ми:

В J у и — соответственно максимальное и минимальное значения поперечного магнитного поля для магнитов данного комплекта, Та.

25 Способ осуществляется контролем поперечных составляющих магнитных полей кольцевых магнитов и сборкой МФС таким образом, что направления поперечных составляющих магнитных полей соседних ко30 лец взаимно противоположны.

Способ основан на эффекте компенсации воздействия на электронный поток поперечных магнитных полей соседних колец

МФС.

35 .При входе в первую секцию МФС 6 электронный пучок испытывает воздействие поперечного магнитного поля этой секции, что приводит к некоторому смещению его от оси прибора. В следующей секции 7 смещенный

40 электронный пучок отклоняется под воздействием поперечного магнитного поля этой секции. Ориентируя поперечные магнитные поля соседних кольцевых магнитов взаимно противоположно (фиг,2), добиваются того, 45 что воздействия поперечных магнитных полей соседних секций МФС на электронный пучок компенсируют друг друга. В результате электронный пучок совершает лишь небольшие колебания около оси прибора, чем

50 обеспечивается стабилизация положения электронного пучка и, соответственно, устойчивое высокое токопрохождение в приборе, наиболее эффективна взаимная нейтрализация поперечных смещений в том

55 случае, если величины индукции поперечных магнитных полей колец данной МФС одинаковы (b, 61 = О) и удовлетворяют условию (1).

Поскольку появление поперечной составляющей магнитного поля на оси каждоiчо4784, Д 18 !от, Й) 20 10 4Т ай =1. 10-4 Т

25 .

4 а р = (агпэ) + —, Формула.изобретен ия

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МАГНИТНЫХ ФОКУСИРУЮЩИХ СИСТЕМ ДЛЯ

СВЧ-ПРИБОРОВ О-ТИПА, включающий сборку системы из идентичных и соосных полюсных наконечников и кольцевых маг, нитов, контроль параметров каждого коль,, цевого магнита и комплектацию магнитной системы, поворот кольцевых магнитов с ориентацией направлений поперечных магнитных полей смежных кольцевых магнитов во взаимно противоположных направлениях, отличающийся тем, что, с целью расширения области его применения на магнитные периодически фокусирующие системы, годными при отбраковке считают системы, кольцевые магниты которых удовлетворяют следующим выражениям;

В! < (0,88М + 0,43Рмакс ) ву(1 — ): а( где а - радиус пролетного канала прибора, м;

Ь вЂ” радиус электронного пучка, м; период магнитной периодической фокусирующей системы, м;

N — число периодов, МФС;

Bo - амплитуда фокусирующего поля, Тл, Рмакс =0,95+ 1,616@ — 1,54р +4,4и ;

1

35

40 го магнитного кольца случайно,в изготовленной партии колец величина этой составляющей может меняться в заметных пределах, чем обусловлена необходимость задания допустимого интервала значений

Л Ь, удовлетворяющего условию (2).

Эффективность способа иллюстрируется примером расчета допустимых поперечных составляющих магнитных полей колец и допустимого разброса этих составляющих для одной из типичных конструкций ЛБВ с

МФ С.

В расчетах использованы следующие значения параметров конструкции и режимы.

Bo=5 10 Тл,!0 -0,0365А, U0=3.500

Кв,а=3 10м . =05,1 -0,018... м, М-10, а

0= 5, С помощью условий (1) и (2) получены численные ограничения на Й J и b, ЬJ:

В (.» 27 10 Тл, Так, при выборе мэгнигных колец с поперечными составляющими. удовлетворяю.5 щими условиям

10 максимальное отклонение электронного потока Оот оси канала при наиболее неблагоприятном (случайном) изменении разброса поперечной составляющей вдоль оси системы не может превысить I G I

0,65, что обеспечивает беэ дополнительной настройки полное токопрохождение по всей длине прибора. (56) Патент ФРГ М 1491426, кл. 21 g 13/17, опубл. 1979.

Авторское свидетельство СССР

N 1131380, кл. Н 01 J 23/087, 1984.

ЮБОЕ

444 Uom !

7 = —, Оо = 2ф/о, и!

m, = ái — к rp ; у Во, UUoUГ г» о

/2. 2ЦЗ/2

В! - уровень поперечного магнитного поля кольцевого магнита, Тл;

ЛЙ! - отклонение уровней поперечных магнитных полей кольцевых магнитов, Тл;

Uo - ускоряющее напряжение, В;

Io - ток электронного пучка, А; е, m - заряд и масса электрОна, Кл, кг;

Кл щ - диэлектрическая постоянная, В. м

ВВ!о

50 В !пн где В!Од - величина индукции поперечного магнитного поля в центре одиночного кольцевого магнита, Тл;

В!пи - величина индукции поперечного магнитного поля в центре кольцевого магнита, установленного в полюсные наконечники, Тл, й! = !макс !мии

14617 Р4

Составитель, А.Варнавский

Редактор Б.Федорова Техред М,Моргентал КоРРектоР M. Петрова

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Заказ 3335

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгорп ул . 1

ГДЕ ЛЙ1макс - МаКСИМаЛЬНаЯ ВЕЛИЧИНа ПОПЕречного магнитного поля для магнитов данной системы, Тл;

Й1 „„- минимальная величина поперечного магнитного поля для магнитов данной системы, Тл.