Магнитная периодическая фокусирующая система

 

МАГНИТНАЯ ПЕРИОДИЧЕСКАЯ ФОКУСИРУЮЩАЯ СИСТЕМА, содержащая ряд магнитных блоков, расположенных с зазорами вдоль оси системы, состоящих из кольцевых магнитов с однонаправленной намагниченностью, разделенных между собой дисками из магнитомягкого материала, и торцовых полюсных наконечников, отличающаяся тем, что, с целью улучшения фокусирующих свойств магнитной системы за счет создания высших гармонических составляющих в распределении индукции магнитного поля вдоль оси системы, в магнитную систему введены дополнительные диски из магнитомягкого материала, расположенные между магнитными блоками соосно с ними.

2. Система по п.1, отличающаяся тем, что диски в магнитных блоках и зазорах между ними расположены на равных расстояниях друг от друга и от полюсных наконечников.

3. Система по п.1, отличающаяся тем, что диски выполнены с разными внутренними диаметрами.

4. Система по п.1, отличающаяся тем, что диски выполнены с ступицами. Изобретение относится к области электронной техники, в частности, к производству электровакуумных приборов (ЭВП) СВЧ, в которых фокусировка электронного потока осуществляется магнитными периодическими фокусирующими системами (МПФС). Известна конструкция МПФС, которая представляет собой чередование равномерно расположенных один от другого кольцевых полюсных наконечников и постоянных магнитов, причем, между полюсными наконечниками установлены тонкие шайбы из магнитомягкого материала для создания пиков в распределении осевой компоненты магнитного поля в каждом полупериоде МФПС вблизи реверсов магнитного поля. Использование МПФС с подобным распределением магнитного поля позволяет улучшить фокусирующие свойства системы, т.е. улучшить токопрохождение и повысить предельно допустимую величину тока электронного пучка в приборах. Недостатком конструкции является неэффективное использование магнитотвердого материала, трудность решения проблемы выводов энергии прибора и его охлаждения. Указанных недостатков лишены появившиеся позже МПФС с малым заполнением ячеек магнитотвердым материалом, которая является наиболее близкой к изобретению и представляет собой ряд магнитных блоков, расположенных с зазорами вдоль оси системы, состоящих из кольцевых магнитов с однонаправленной намагниченностью, магнитомягких дисков, разделяющих магниты между собой, и торцовых полюсных наконечников. Недостаток такой магнитной системы (как и вообще МПФС с синусоидальным распределением поля на оси) заключается в больших пульсациях электронного потока в ЭВП, следствием которых является ухудшение токопрохождения. Цель изобретения улучшение фокусирующих свойств магнитной системы с малым заполнением путем создания высших гармонических составляющих в распределении индукции магнитного поля вдоль оси системы. Поставленная цель достигается тем, что в МПФС, содержащую ряд магнитных блоков, расположенных с зазором вдоль оси системы, состоящих из кольцевых магнитов с однонаправленной намагниченностью, разделенных между собой дисками из магнитомягкого материала, и торцовых полюсных наконечников, введены дополнительные диски из магнитомягкого материала, расположенные между магнитными блоками соосно с ними. Расположение дисков в магнитных дисках и зазорах между ними на равных расстояниях друг от друга и от полюсных наконечников дает распределение поля с нечетными гармониками, при этом увеличение содержания гармоник связано с увеличением числа дисков в системе. Увеличить амплитуду гармонических составляющих можно путем уменьшения внутреннего диаметра дисков, а также за счет использования дисков со ступицами, подобно полюсным наконечникам, когда по конструктивным соображениям этот размер не удается сделать меньшим внутреннего диаметра. Следует отметить, чтобы получить одинаковый характер поведения осевой составляющей индукции вдоль магнитной системы, важно соблюдать закон расположения дисков с учетом поправочного коэффициента на длину полупериода, обеспечивающего равенство среднеквадратичных значений индукции в соседних полупериодах МПФС. Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 дан один из возможных вариантов конструкции МПФС, а на фиг.2 распределение абсолютной величины индукции магнитного поля на оси такой системы, где помимо основной гармоники здесь присутствуют 3-и и 5-и. Система состоит из постоянных магнитов 1 с однонаправленной намагниченностью вдоль оси, полюсных наконечников 2 и дисков 3 из магнитомягкого материала. Магнитные блоки содержат по два полюсных наконечника, между которыми расположено три магнита, разделенных двумя дисками. Между соседними блоками установлено по два диска. Все диски системы имеют одинаковые размеры. Ввиду разницы в длине полупериодов системы расстояния между дисками в зазорах между магнитными блоками уменьшены на некоторую величину по сравнению с соответствующими расстояниями в магнитных блоках. Это различие составляет обычно единицы процентов. Следует отметить, что установление дисков на равном удалении друг от друга и от полюсных наконечников не является обязательным принципом построения МПФС с негармоническим распределением индукции. Так, например, чтобы получить двухвыбросный закон распределения осевой компоненты поля в каждом полупериоде МПФС, достаточно установить в каждом полупериоде системы по два диска, выбирая расстояния между дисками большими, чем между дисками и полюсными наконечниками. Введение магнитомягких дисков в МПФС, помимо изменения распределения осевой компоненты магнитного поля, уменьшает величину поперечной составляющей поля. Положительный эффект от реализации изобретения состоит в том, что предлагаемая конструкция сочетает в себе достоинства двух типов хорошо зарекомендовавших себя МПФС с малым заполнением ячеек магнитотвердым материалом и с несинусоидальным распределением индукции магнитного поля. Новым свойством конструкции является снижение величины поперечной составляющей индукции магнитного поля на оси системы в областях, не заполненных магнитотвердым материалом.

Формула изобретения

1. МАГНИТНАЯ ПЕРИОДИЧЕСКАЯ ФОКУСИРУЮЩАЯ СИСТЕМА, содержащая ряд магнитных блоков, расположенных с зазорами вдоль оси системы, состоящих из кольцевых магнитов с однонаправленной намагниченностью, разделенных между собой дисками из магнитомягкого материала, и торцовых полюсных наконечников, отличающаяся тем, что, с целью улучшения фокусирующих свойств магнитной системы за счет создания высших гармонических составляющих в распределении индукции магнитного поля вдоль оси системы, в магнитную систему введены дополнительные диски из магнитомягкого материала, расположенные между магнитными блоками соосно с ними. 2. Система по п.1, отличающаяся тем, что диски в магнитных блоках и зазорах между ними расположены на равных расстояниях друг от друга и от полюсных наконечников. 3. Система по п. 1, отличающаяся тем, что диски выполнены с разными внутренними диаметрами. 4. Система по п.1, отличающаяся тем, что диски выполнены с ступицами.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2

MM4A 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: 36-2000

Извещение опубликовано: 27.12.2000        

---