Электронная пушка

 

Изобретение относится к области электронной техники. Электронная пушка содержит торцовый катод 1, теневую и управляющую сетки (С) 2 и 3 соответственно радиального типа, имеющие форму, полученную вращением вокруг оси симметрии пушки дуги, сопряженной с одной стороны с отрезком прямой 1, перпендикулярной этой оси, и сетчатый анод 4 радиального типа. Управляющая С 3 центральной части имеет выступ 5 в форме усеченного конуса, вершина которого направлена в сторону сетчатого анода 4. Теневая и управляющая С 2 и 3 и сетчатый анод 4 расположены относительно друг друга так, что перемычки сетчатого анода 4 расположены в геометрической тени перемычек управляющей С 3, которые, в свою очередь, расположены в геометрической тени перемычек теневой С 2. При этом 1 = b = 1/2r, где b - радиус основания усеченного конуса, r - радиус пролетного канала. Электронная пушка имеет увеличенный коэффициент токопрохождения за счет улучшения ламинарности электронного пуска. 2 ил.

Изобретение относится к области электронной техники, в частности к конструированию высокопервеансных электронных пушек с сеточным управлением электронным пучком, которые используются в мощных импульсных СВЧ-приборах, например в лампах бегущей волны О-типа и клистронах. Целью изобретения является увеличение коэффициента токопрохождения за счет улучшения ламинарности электронного пучка. На фиг. 1 представлена конструкция электронной пушки; на 2 графики зависимостей угла наклона α_н.гр нижней (внутренней) границы пучка и коэффициента заполнения К пролетного канала пучком на выходе пролетного канала от величины r_пр.кан/b, где r_пр.кан радиус пролетного канала, а b радиус основания выступа в виде усеченного конуса, расположенного на управляющей сетке. Электронная пушка содержит торцовый катод 1, теневую сетку 2 радиального типа, управляющую сетку 3 радиального типа, имеющие форму, полученную вращением вокруг оси симметрии пушки дуги, сопряженной с одной стороны с отрезком прямой l, перпендикулярной этой оси, и сетчатый анод 4 радиального типа, причем управляющая сетка 3 в центральной части имеет выступ 5. Теневая 2 и управляющая 3 сетки и сетчатый анод 4 расположены относительно друг друга так, что перемычки сетчатого анода 4 расположены в геометрической тени перемычек управляющей сетки 3, которые, в свою очередь, расположены в геометрической тени перемычек теневой сетки 2, расположенной вблизи эмиттирующей поверхности катода 1. Выступ 5 в форме усеченного конуса с радиусом основания b и высотой Н расположен в центре управляющей сетки 3 так, что вершиной он направлен в сторону сетчатого анода 4. Центр кривизны дуги отстоит от оси симметрии пушки на расстоянии h b l. Высота конуса Н выбирается из условия обеспечения электрической прочности зазора управляющая сетка-анод. Электронная пушка работает следующим образом. На управляющую сетку 3, имеющую выступ 5 в центральной части в форме усеченного конуса, подается потенциал U_упр.с выше потенциалов катода U_к теневой сетки U_тен.с, имеющих потенциал, равный нулю, т.е. U_к= U_тен.с. 0. Сетчатый анод имеет потенциал U_a равный потенциалу замедляющей системы U_з.с. Примененный в данной конструкции сетчатый анод позволяет увеличить первеанс пушки (по сравнению с анодом в виде отверстия) за счет уменьшения провисания электрического поля в анодное отверстие. Использование в данной конструкции пушки особой формы катода, теневой и управляющей сеток, а также усеченного конуса в центре управляющей сетки позволяет улучшить ламинарность пучка, а следовательно, увеличить токопрохождение. Это достигается тем, что в конструкции пушки электроны вблизи внутренней границы полого пучка направляются в центральную часть анодной линзы, лежащую вблизи окружности с радиусом, равным половине радиуса r_пр.кан пролетного канала. Как видно из фиг. 2, оптимальное значение комбинации параметров α_н.гр и К достигается при 2, что и было учтено при конструировании электронной пушки, т.ч. необходимо соблюдать соотношение l b r_пр.кан При этом электронные траектории испытывают меньшие возмущения, чем в аналогичной пушке со сферическими поверхностями катода и сеток, что позволяет увеличить токопрохождение на 5-7% на уровне более 90% при сохранении первеанса пучка или при сохранении токопрохождения на уровне 96% увеличить первеанс пучка в 1,9 раза, что подтверждено теоретическими расчетами и экспериментальными данными.

Формула изобретения

ЭЛЕКТРОННАЯ ПУШКА, содержащая торцовый катод с вогнутой эмиттирующей поверхностью, теневую и управляющую сетки радиального типа, повторяющих форму катода, и сетчатый анод радиального типа, отличающаяся тем, что, с целью увеличения коэффициента токопрохождения за счет улучшения ламинарности электронного пучка, эмиттирующая поверхность катода имеет форму, полученную вращением вокруг оси симметрии пушки дуги, сопряженной с одной стороны с отрезком прямой, перпендикулярной этой оси, а управляющая сетка в центральной части имеет выступ в форме усеченного конуса, при этом должно быть соблюдено следующее соотношение: 1 b 1/2r_пр.кан, где l длина отрезка прямой, мм; b радиус основания усеченного конуса, мм; r_пр.кан радиус пролетного канала, мм.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2