Электронная пушка
ОП ИСАНИ Е изоьеетения " 5033I2
Союз Созатскик
Социалистически»
Республик
К АВТОРСК(МУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 26.04.74 (21) 2022319/26-25 с,присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—
Опубликовано 15.02.76. Бюллетень № 6
Дата опубликования описания 18.01.77 (51) М Кч е Н 01J 3/02
Государственный комитет
Совета Министров СССР ео делам изобретений и открытий (53) УДК 621.384. .6 (088.8) (72) Автор изобретения
Чиоботару Шт. Думитру
Объединенный институт ядерных исследований (71) Заявитель (54) ЭЛЕКТРОННАЯ ПУШКА
Изобретение относится к области электронных пушек высокого первеанса, работающих в импульсном режиме и имеющих большие площади катода.
Известны электронные пушки, содержащие катод и анод, в которых повышение первеанса осуществляется за счет повышения силы электронного тока пушки по формуле:
P = (1) где I — сила электронного тока; U — ускоряющее напряжение; P — первеанс пушки, например, за счет выбора материала катода.
Однако во всех случаях ток пушки лимитирован пространственным зарядом. Известно, например, что в случае практически используемых температур, только быстрые электроны .максвелловского распределения смогут пройти через потенциальный барьер.
Целью данного изобретения являлось увеличение первеанса электронной пушки путем уменьшения влияния пространственного заряда электронного облака в прикатодпой области.
Поставленная цель достигается за счет того, что в центральной части поверхности катода расположен источник уль1рафиолетового излучения, например кварцевая лампа с ртутным паром.
Схема предлагаемого устройства представлена на чертеже, где: 1 — катод, 2— анод, 3 — электронный пучок; 4 — кварцевая лампа.
Расположение лампы в центральной области катода обеспечивает необходимый нагрев ртутного пара для уменьшения времени ее зажигания. Кроме того, центральное расположение лампы в области электронного обгр лака обеспечэевает сохранение распределения межэлектродного поля (оптики пушки). Причем устройство является более эффективным, если отверстие в катоде, предназначенное для расположения лампы, мало по сравнению с
1б поверхностью катода.
Устройство работает следующим образом.
Одновременно (или несколько раньше) с подачей анодного напряжения производится зажигание лампы. Ультрафиолетовое излуче2О ние ртутных паров ионизирует нейт|ральные атомы щелочных металлов, испаряемых поверхностью катода.
В результате формируются положительные ионы, которые нейтрализуют частично электронный пространственный заряд, нахо дящийся в прикатодной области, что ведет к увеличению плотности электронного тока в области ускоряющего поля. Кроме того, ультрафиолетовые фотоны вызывают эмиссию с зо катода вторичных электронов, что ведет так503312
К=1+ и (5) е (2eU) "-, „
1 или К=1+
Составитель И. Степанов
Техред T. Курилко
Редактор И. Шубина
Корректор Е. Хмелева
Заказ 5192 Изд. М 1248 Тираж 977 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
МОТ, Загорский филиал
3 же к по вышению тока пушки. Таким образом, получается увеличение первеанса пушки.
Коэффициент повышения первеанса можно записать в форме:
К= (2)
S где P — первеанс невозмущаемой пушки, Р— первеанс пушки с ионизиуующей лампой.
Пользуясь отношениями:
1 = en (2qU) " - (3)
J = е (n + Лп) (2rlU) "-, (4) где j, и — плотность тока и электронов в отсутствии ионизирующей лампы; j, Лп — плотность тока и повышение плотности электронов вследствии ионизирующего излучения;
U — ускоряющее напряжение; е, т1 — заряд и удельный заряд электрона, получаем:
Используя выражение (1), где 1 = jS ($ — сечение пуска), получаем
К = 1+ e(2q) "- Лп (7) PU
В системе МКС выражение (7) имеет вид:
К= 1+9,5 10 4 Лп (8) PU
10 В идеальном случае Лп равняется количеству случаев ионизации, вызванных в прикатодной области, и следовательно, пропорционально концентрации насыщенного пара в этой области. Итак, эффективность устройст15 ва в каждом конкретном случае за висит от величины плотности щелочных атомов, находящихся в области около катода, и от интенсивности ультрафиолетового излучения.
20 Формула изобретения
Электронная пушка, содержащая катод и анод, отличающаяся тем, что, с целью повышения ее первеанса, в центральной части по25 верхности катода ра сположен источник ультрафиолетового излучения, например кварцевая лампа.
