Электронная пушка с клинообразным потоком электронов

 

(11) 451145

ОП ИКАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистииеских

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства Лз(51) M. Кл, Н 01 23/06 (22) Заявлено 11.05.71 (21) 1652022/26-25 с присоединением заявки №

Гасударственный наиитет

Саввтв Министров СССР по делам иэооретений н открытий (g2)Приоритет (53) УДК 621.385.032.. 269.1(088.8) Опубликовано 25.11.74.Бюллетень №43

Дата опубликования описания 21 р6 75 (72) Авторы изобретения С. Н. Тренева, Н. Д. Симачев, Г. С. Козина, Е. В. Бибиков .: и Т. А. Костинская

Московский институт электронного машиностроения (71) Заявитель (54) ЭЛЕКТРО11НАЯ ПУШКА С КЛИНООБРАЗНЫМ

ПОТОКОМ ЭЛЕКТРОНОВ.1

Изобретение относится к области электронных приборов СВЧ, в частности к конструкции электронных пушек цилиндрического типа для этих приборов, создающих сходящийся клинообразный поток электронов.

Известные электронные пушки для создания клинообразного потока электронов построены на принципе вырезания электронного пучка конечного поперечного сечения из электронного потока бесконечного цилиндрического диода. Такая пушка имеет катод, анод и фокусируюший электрод, состоящий из четырех отдельных деталейэлектродов. Катод известной пушки представляет собой прямоугольный параллелепипед, одна грань которого (эмиттируюшая электроны) имеет цилиндрическую поверхность. Однако изготовление такого катода сложно, Фокусирующий электрод известной пушки состоит из четырех неаксиально-симметричных деталей. Лве детали фокусируюшего электрода выполняются в виде ступеньки и создают требуемый угол схождения электронного пучка. Qae другие детали имеют вид полуцилиндров и поддерживают ширину пучка равной ширине катода. При сборке такой пушки очень трудно обеспечить требуемые идентичность и точность посадки всех четырех деталей-электродов относительно катода. Если же не обеспечивается индентичная посадка всех четырех деталей фокусирующего электрода, то требуется подавать разные потенциалы на них, чтобы скомпенсировать неточность сборки. Это усложняет эксплуатацию известной пушки.

Цель изобретения — упрощение конструк— ции пушки.

Это достигается тем, что на диафрагме

1в фокусирующего электрода со стороны анода аксиально расположены две прямоугольные пластины на равных расстояниях от посто— янных по ширине граней электронного потока, при этом поверхность фокусирующего

20 электрода между пластинами выполнена в виде двух частей цилиндра, ограниченных по образующим размерами прямоугольных пластин, а со стороны катода диафрагма соединена с цилиндрической частью фоку25 сирующего электрода, внутри которой кон- I

451145 центрично с ней размещен цилиндрический катод, имеющий диск с прямоугольным

Окном, установленный над эмиттируюшей поверхностью катода.

На фиг. 1 показана электронная пушка (пространственное изображение); на фиг.

2 — катод в разрезе.

Электронная пушка (см. фиг. 1) состоит из катода 1 с цилиндрическим колпачком 2, имеющим прямоугольное отверстие а, определяющее размеры, электронного потока, фокусируюшего электрода 3, выполненного в виде одной детали сложной формы, и анода 4.

Фокусирующий электрод 3 имеет цилиндрическую часть 5 на уровне катода 1 и образован сочетанием . цилиндрических 6 и прямоугольных 7 пластин в области формирования клинообразного потока электронов, соединенных с диафрагмой 8, имеющей прямоугольное отверстие б, при этом прямоугольные пластины 7 установле11ы на равных расстОяниях От пОстОянных по ширине гриней электронного потока (границы потока показаны на фиг. 1 пунктиром ).

Еытод 1 электронной пушки (см. фиг.

2) c ->держит подогреватель 9 и ил!еет плоскую эл1иттерную поверхность в.

Чтобы т«кая конструкция пушки создавала клинообразный поток конечного поперечного сечения, несмотря на наличие

ыкси ально-симметри чны х электродов, вдоль гр11ницы электронного потока должно быть создано такое же распределение нотс.нциыла, как в соответствующем бесконечном цшшндрическом диоде. Это распре11с1ление потенци«ли создается с помощью фокусирующего электрода, имеющего в области формирования потока цилиндрическую поверхность для получения требуемого угла схождения пучка и две прямоугольшяе пластины, поддерживающие ширину потоки равной его ширине и» катоде.

Размеры фокусируюшего электрода и

«неды указанной формы определяются в электролитической ванне для каждого конкретного случая, исходя из того же распределения потенциала вдоль границы

:электронного пучка,что и в соответствуюшем бесконечном цилиндрическом диоде.

Пушки такой конструкции могут быть

11сиопьзов11ны для создания пучков с перВе«НО«МИ ДО 3!2 к 1к и все пушки Пирса.

В обычном рабочем режиме при правильно взятых размерах электродов пуш/ ка работает в однопотенциальном режиме, т. е. фокусирующий электрод имеет потен5 циал катода (U+ = О = О).

Пушка может работать в режиме низковольтной модуляции электронного пучка.

При подаче на фокусирующий электрод

10 небольшого отрицательного потенциала относительно катода Q = -(0,005фок. эл. — 0,01 ) 4,1 электронный пучок полностью запирается.

Пушки такой конструкции проверялись экспериментально и показали возможность получения тех же резуль:татов с точки зрения создания прямоугольного пучка, что и у известных пушек, но при значительно упрощенной конструкции.

Например, расчетные параметры одной из испытанных пушек следующие; анодное напряжение () 70 кв; ток пучка 860л. размеры пучка в плоскости анода

2,5х2 мм; R1 /Яс1 2,8> В = 10 . При эксперименте получают следу1оиию дынные: напряжение анода и коллектора 70 кв; ток электронного пучка на коллектор 900 ма; ток на аноде отсутствует. Размеры сечения электронного пучка на расстоянии

10 мм от анода 0,7 х 3 мм2.

Предмет изобретеnnя

Электронная пушка с клинообразныл1 по током электронов, содерж;1шия катод, глод и фокусирующий электрод с прямоугольным

40 отверстием в диафрагме, о т л и ч ы юш а я с я тем, что, с целью упрощения конструкции, на диафрагме фокусируюшего электроды со стороны аноды аксиильне рысположены две прямоугольные нлис1и1ня на

45 равных расстояниях от постоя1нсых по ншрине граней электронного потоки, при э1ссм поверхность фокусируюшего электроды между пластинами выполнена в виде двух частей цилиндра, ограниченных по обриФ зуюшим размерами прямоугольных пластин, а со стороны катода диафрагма соединены с цилиндрической частью фокусируюшего электрода, внутри которой концентрично с ней размещен цилиндрический катод, имеюн1ий диск с прямоугольным окном, установленный над эмиттирую1цей поверхностью катода.