Электронная пушка

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

266075

Союз Советских

Социалистически»

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 26.11,1968 (№ 1220766/26-25) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 17.III.1970. Бюллетень ¹ 11

Дата опубликования описания бХ111.1970

Кл. 21g, 13/17

21g, 13/01

МПК Н 01j

НОЦ

УДК 621.385,6(088.8) Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Автор изобретения

В. Н. Усов

Заявитель

ЭЛЕКТРОННАЯ ПУШКА

Изобретение относится к конструированию мощных СВЧ-приборов с протяжным электронным потоком, образуемым специально разработанными для этой области электронными пушками. Установлено, что В. Ч. характеристики таких приборов находятся в .прямой зависимости от величины первеанса и степени ламинарности и гомоцентричности используемых электронных потоков.

Известны электронные пушки типа Пирса, Мюллера, Хехтеля и их модификации, при .помощи которых можно формировать достаточно ламинарные цилиндрические сплошные потоки с первеансом, равным (О 03 — 3)—

10 с а/в 3/2. Они состоят из простого или вогнутого катода, конусного или цилиндрического фокусирующего электрода, окружающего катод, и анода с центральным отверстием.

Известно также, что существующие конструкции электронных пушек с первеансом большим 3 10 < а/в 3/2 формируют настолько неламинарный, негомоцентричный и неоднородный сплошной поток, что, во-первых, дальнейшее сопровождение его магнитным полем на значительное расстояние с сохранением заданной геометрии становится весьма затруднительным, а, во-вторых, использование таких потоков в СВЧ приборах приводит к появлению паразитных генераций, гармоник и шумов. Установлено, что причиной этого является сильное действие анодной линзы на область формирования потока в пушке, что:приводит к нарушению постоянства градиента электрического поля у катода, уменьшению плотности тока, отбираемого с центральной части катода, созданию неуправляемого расширения центральной части потока, пересечению электронных траекторий и расширению области кроссовера.

10 С целью получения сплошного электронного потока с микропервеансом порядка 8 — 10 и сохранения:при этом необходимой од нородности, ламинарности и гомоцентричности |предлагается конструкция четырехэлектродной

15 пушки, у которой фокусирующий и ускоряющий электроды и анод снабжены вырезами секторной формы и расположены вдоль направления электронного потока так, чтобы вырезы совпадали между собой.

20 На фиг. 1 изображено.предложенное устройство; на фиг. 2 — вариант выполнения металлического электрода.

В предложенной конструкции, содержащей катод 1, фокусирующий электрод 2, ускоряю25 щий электрод 8, анод 4, отсутствует анодное отверстие. Оно закрыто металлическим электродом с прорезями секторной формы, выполненным вместе с анодом и имеющим потенциал анода. Поэтому, если в известных электронных пушках величина провисания эивипо266075 тенциальных поверхностей в заанодное пространство увеличивается с ростом первеанса, то в предлагаемой конструкции,провисание в обычном понимании отсутствует при любых значениях первеаннса. Провисание же эквипотенциальных поверхностей в каждой прорези анод ного электрода становится заметным, если величина, ра вная частному от деления величины выбранного ми кропервеанса на выбранное число прорезей, становится больше

1,2 — 1,4. Из геометрических соображений целесообразно выбирать число прорезей 6 — 8.

Поэтому предлагаемая конструкция электронной пушки может формировать электронный поток с микропервеансом порядка 8 — 10. Указанная величина первеанса достигается подбором на электролитической ванне с учетом объемного заряда расстояния анод †кат для обеспечения соответствующего .прикатодного градиента, потенциала. Перехват электронов перемычками анодного электрода устраняется путем использования известного принципа электронной тени. Для этого на сферический катод накладывается сферический фокусирующий электрод, а на эк випотенциальной поверхности, соответствующей 0,2 — 0,3 анодного потенциала, располагается сферический ускоряющий электрод под естественным потенциалом. В фокусирующем и ускоряющем электродах выполнены секторные прорези, аналогичные анодным. Они во всех электродах сориентированы таким образом, чтобы перемычки между секторами в ускоряющем и анодном электродах находились в электронной тени от перемычек фокусирующего электрода, что устраняет токооседание на них, Предлагаемая форма фокусирующего и ускоряющего электродов, кроме того, устраняет осевое .провиса ние потенциала в прикатодной области. Наличие ускоряющего электрода допускает осуществление бестоковой низковольтной модуляции мощного электронного потока.

Предмет изобретения

Электронная пушка для формирования

2О сплошного цилиндрического электронного потока в СВЧ-приборах, содержащая катод, фокусирующий и ускоряющий электроды и анод, отличающаяся тем, что, с целью увеличения пер веанса, обеспечения ламинарности, гомоцентрич ности и однородности электронного потока и осуществления бестоковой и низковольтной модуляции, отверстия ускоряющего и фокусирующего электродов и анода снабжены электродами с секторными вырезами.

9cra 1

Составитель Е. Л. Балабан

Редактор H. Д. Волш ова Текред А. A. Камышникова Коррекгор Л. С, Веденеева

Заказ 2127!6 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская паб., д. 4 5

Типография, пр. Сапунова, 2