Электронная пушка с трубчатым пучком
Изобретение относится к электронно-лучевой технике, в частности, к технике получения электронных пучков с большим поперечным сечением, и может быть использовано при обработке электронами больших поверхностей твердых тел или газовых объемов. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей пушки - достигается путем увеличения диаметра пучка, повышения равномерности распределения плотности тока в пучке и снижения теплового потока с катода. Электронная пушка с трубчатым пучком содержит катод 1, окруженный сетчатым цилиндрическим управляющим электродом 2, формирующий электрод 3, 4, 5 в виде усеченного конуса с центральным отверстием, причем образующая конуса параллельна образующей конического отражающего электрода 7, а основание параллельно плоскому аноду 6. Электроны с катода ускоряются в поле формирующего электрода, попадает внутрь него, где движутся в эквипотенциальном пространстве прямолинейно. После выхода из формирующего электрода электроны попадают в замедляющее поле отражающего электрода 7 и искривляют свои траектории, вновь возвращаясь внутрь формирующего электрода. После выхода из него через основание электроны в виде трубчатого пучка ускоряются полем анода. Малая расходимость потока и равномерность распределения плотности тока в пучке достигаются за счет узости зоны искривления траекторий и прямолинейности траекторий в эквипотенциальном пространстве внутри формирующего электрода. В пушке используется катод с площадью, значительно меньшей сечения электронного пучка, что снижает тепловой поток с катода. 1 ил.
Изобретение относится к области электронно-лучевой техники, в частности к технике получения электронных пучков с большим поперечным сечением, и может быть использовано при обработке электронами больших поверхностей твердых тел или газовых объемов. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет увеличения диаметра пучка, равномерности плотности тока в пучке и снижение теплового потока с катода. На чертеже представлены схема электронно-оптической системы пушки и траектории электронов в ней. Электронная пушка содержит распpеделенный катод 1, в непосредственной близости от которого располагается соосный с ним управляющий электрод 2, представляющий собой цилиндр, изготовленный из мелкой сетки высокой прозрачности. Управляющий электрод вместе с катодом располагается внутри цилиндра 3 формирующего электрода. Образующие цилиндров управляющего и формирующего электродов параллельны. Цилиндр 3 формирующего электрода жестко связан механически и электрически с периферийным конусом 4 формирующего электрода и основанием 5, параллельным плоскости анода 6. Формирующий электрод (3, 4, 5) выполнен из сетки высокой прозрачности. Формирующий электрод крепится внутри конического отражающего металлического электрода 7, форма которого подобна периферийному конусу 4 формирующего электрода, их образующие параллельны. Потенциал отражающего электрода равен потенциалу катода. На торец цилиндра управляющего электрода 2 со стороны основания 5 формирующего электрода крепится металлический теневый диск, который препятствует попаданию светового излучения в прианодное пространство. Пушка работает следующим образом. Электроны разогретого катода 1 под воздействием поля управляющего электрода 2 попадают в ускоряющее поле между управляющим электродом 2 и цилиндром 3 формирующего электрода, потенциал которого на 1-2 порядка превышает потенциал управляющего электрода. Из ускоряющего поля электроны попадают в эквипотенциальное пространство между цилиндром 3 и конусом 4 формирующего электрода. Преодолев это пространство, электроны попадают в тормозящее поле между периферийным конусом 4 формирующего электрода и отражающим электродом 7. Электроны в этом поле изгибают свои траектории и попадают в эквипотенциальное пространство между конусом 4 и основанием 5 формирующего электрода. Преодолев это пространство, электроны попадают в ускоряющее поле, образованное разностью потенциалов между анодом 6 и основанием 5. Траектории электронов после искривления в тормозящем поле оказываются параллельными оси симметрии прожектора и нормальными к плоскости анода. Траектории электронов в эквипотенциальном пространстве внутри формирующего электрода прямолинейны, их искривление происходит в узкой области между конусом 4 и электродом 7, что обеспечивает высокую однородность потока электронов и малую его расходимость. При угле раствора конуса отражающего электрода, равном 90о, получается поток, параллельный оси симметрии, при других углах может быть получен сходящийся или расходящийся трубчатый пучок. Толщина трубки пучка определяется размером катода. Использование изобретения позволяет повысить однородность относительно слаботочного (без заметного влияния объемного заряда) пучка и уменьшить его расходимость, что оказывается полезным при решении ряда задач, в частности облучения микроканальных пластин для увеличения эффекта умножения электронов в них.
Формула изобретения
ЭЛЕКТРОННАЯ ПУШКА С ТРУБЧАТЫМ ПУЧКОМ, включающая катод, соосный ему сетчатый управляющий электрод и плоский анод, отличающаяся тем, что, с целью расширения ее функциональных возможностей за счет увеличения диаметра пучка, повышения равномерности плотности тока в пучке и снижения теплового потока с катода, она дополнительно содержит конический отражающий электрод, электрически соединенный с катодом и соосный с ним, а также сетчатый формирующий электрод в виде усеченного конуса с центральным отверстием, внутри которого расположены катод и управляющий электрод, причем образующая конуса параллельная образующей конуса отражающего электрода, а основание параллельно плоскости анода.РИСУНКИ
Рисунок 1MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Номер и год публикации бюллетеня: 2-2002
Извещение опубликовано: 20.01.2002
