Коллектор электронной лампы

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ I ц 769659 союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 21.12.78 (21) 2700339/18-25 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.10.80. Бюллетень № 37 (45) Дата опубликования описания 07.10.80 (51) И. Кл.в

Н 01J 7/28

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.384.6 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. И. Адамовский и В. И. Резников (71) Заявитель (54) КОЛЛЕКТОР ЭЛЕКТРОННОЙ ЛАМПЫ.с

Изобретение относится к области электроники больших мощностей, а более конкретно — к устройству охлаждаемых коллекторов электронных ламп.

Известна конструкция коллектора электронной лампы, состоящего из двух секций, расположенных вдоль оси пучка электронов и изолированных друг от друга (1).

На каждую секцию поданы постоянные потенциалы, причем на вторую более низкий.

На первую секцию надет соленоид, который во второй половине секции создает рассеивающее магнитное поле, Первая секция улавливает более медленные электроны потока, вторая — более быстрые.

Недостатком аналога является наличие локальных перегревов коллектора, особенно отдельных секций в области оседания быстрых электронов пучка.

Известен также коллектор электронной лампы, содержащий множество изолированных друг от друга секций, находящихся под разными потенциалами, и средство формирования магнитного поля (2).

К недостаткам прототипа относится следующее:

1. При многоступенчатой рекуперации значительный продольный размер секций приводит к тому, что электроны с ббльшими скоростями, которь1е могли оы пройти в последующие секции с более низким потенциалом, в результате расхождения пучка под действием пространственного заряда оседают на предыдущих секциях и уменьшают электронный К11Д коллектора.

Уменьшение размеров секций приводит к перегреву и может вызвать разрушение низкопотенциальных секций, на которых происходит осаждение наиболее быстрых электронов, обладающих большей энергией.

2. Замедленные электроны фокусируются электрическим полем, обусловленным разностью потенциалов между соседними секциями, и отражаются в пространство взаимодействия, снижая КПД лампы.

3. Быстрые электроны, оседающие на поверхности какой-либо секции, выбивают вторичные, которые ускоряются в направлении предыдущей секции, снижая электронный КПД коллектора.

Целью изобретения является повышение

КПД, надежности и снижение массо-габаритных характеристик.

Поставленная цель достигается тем, что средство формировапия магнитного поля выполнено в виде расположенной снаружи коллектора трехфазной обмотки электро30 магнита, причем фазные обмотки наклоне769659 ны относительно оси коллектора под углом и сдвинуты относительно друг друга на угол 120 .

На фиг. 1 — схема многосекционного коллектора; на фиг. 2 — три катушки электромагнита; на фиг. 3 — вид А фиг. 2; на фиг. 4 — сечение Б — Б фиг. 3.

Устройство состоит из многосекционного коллектора, каждая секция 1 которого электрически изолирована от последующей 1р изоляторами 2.

На секции 1 поданы от источника питания 3 такие постоянные потенциалы, что .каждая секция имеет более высокий потенциал, чем последующая в направлении дви- 15 жения пучка электронов.

Три катушки электромагнита 4 смещены одна относительно другой на угол 120, при этом плоскость каждой катушки 4 образует с осью коллектора угол и. 20

Электромагнит питается симметричным трехфазным током.

Устройство работает следующим образом.

Электронный поток, входящий в коллектор, взаимодействует с вращающимся электромагнитным полем сложной формы, создаваемым катушками электромагнита 4.

Наклон плоскостей катушек относительно оси коллектора в предлагаемом уст- ЗО ройстве позволяет создать более сложное вращающееся магнитное поле, изменяющее прямолинейную траекторию движения электрона на сложную спираль, например, двойную, отклоняющуюся от осн кол- 3 лектора к его стенке. В этом случае поступательное движение электрона в коллекторе напоминает его движение под воздействием поперечного магнитного поля, однако путь, проходимый электроном, в 4р значительной мере увеличивается из-за того, что он движется по сложной спирали.

На фиг. 1 показана в качестве примера предполагаемая траектория движения электрона в коллекторе предлагаемой кон- 4струкции.

Благодаря такой траектории в предлагаемой конструкции коллектора реализуются следующие преимущества.

Увеличивается путь, проходимый электронами пучка, следовательно, увеличивается время взаимодействия электрона с магнитным полем и соответственно увеличивается количество энергии, теряемое электроном на преодоление магнитного поля.

В предлагаемой конструкции благодаря тому, что векторы магнитных полей катушек составляют между собой в простран. стве угол 120 электрон в своем движении по сложной спирали в каждый момент времени преодолевает противодействие как минимум одного из трех полей. Потеря энергии пучка электронов при его взаимодействии с магнитным полем снижает тепловую нагрузку на внутреннюю поверхность коллектора, что повышает надежность и позволяет снизить массо-габаритные характеристики коллектора и систем его охлаждения.

Движение по сложной спирали позволяет при большой линейной скорости электронов в значительной мере уменьшить поступательную скорость электрона в коллекторе, следовательно, при продвижении внутри коллектора на одно и то же расстояние в предлагаемом устройстве электрон может преодолеть большую разность потенциалов, чем в прототипе, и, кроме того, для ускорения замедленных и вторичных электронов до такой степени, чтобы они могли попасть на предыдущие секции или в зону взаимодействия лампы, требуется большая разность потенциалов, чем в прототипе.

При этом появляется возможность большего снижения потенциала от секции к секции, что увеличивает КПД коллектора, и, кроме того, снижает вероятность возврата как замедленных, так и вторичных электронов в область взаимодействия, что увеличивает КПД лампы.

Формула изобретения

1. Коллектор электронной лампы, содержащий множество изолированных друг от друга секций, находящихся под разными потенциалами, и средство формирования магнитного поля, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД, надежности и снижения массо-габаритных характеристик, средство формирования магнитного поля выполнено в виде расположенной снаружи коллектора трехфазной обмотки электромагнита.

2. Коллектор по п. 1, отличающийся тем, что фазные обмотки наклонены относительно оси коллектора под углом и сдвинуты относительно друг друга на угол 120 .

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США ¹ 2955255, кл. 315 — 3.5, опублик. 1960.

2. Патент США № 3202863, кл. 315 †.38, опублик. 1965.

Фиг 4

Составитель E. Медведев

Техред А. Камышникова Корректор А. Степанова Редактор Т. Авдейчик

Заказ 2404/8 Изд. № 525 Тираж 857 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

r и

Фиг5