Устройство для электростатической фокусировки электронного потока Советский патент 1958 года по МПК H01J23/83 H01J25/36 

В сверхвысокочастотных электронно-лучевых приборах применяются несколько способов фокусировки электронвого потока большой протяженности, создающих ра зличные по форме потоки, движение электронов в которых совершается по разным траекториям.

В некоторых случаях электронный поток должен иметь ленточную или трубчатую форму и электроны в нем должны иметь достаточно малую амплитуду колебаний. Такие условия необходимы, например, для ла:,1п с обратной волной, имеющих замедляющую систему штыревого типа.

В описываемом устройстве фокусирующее электростатическое поле создается двухзаходной спиралью или цепочкой штырей, потенциалы которых периодически меняются, и дополнительным электродом, расположенным на некотором расстоянии от границы периодической структуры.

На фиг. 1 показана схема расположения электродов фокусирующей системы.

Фокусировка электронного потока / основана на компенсации вспомогательным полем силы, создающей смещение электронного потока в непосредственной близости от электродов периодической структуры 2. Сила периодического электростатического поля, действующая на электронный поток Fx2, изменяется в зависимости от расстояния до периодической структуры по закону гиперболического синуса. Сила другого поля, действующая на тот же электронный поток Fx, создается разностью потенциалов между дополнительным электродом 3 и электродами периодической структуры, направлена противоположно периодическому электростатическому полю и практически не зависит от расстояния до периодической структуры.

Действие этих сил на электроны в потоке показано на фиг. 2.

При отклонении электрона от поверхности устойчивого движения равновесие сил полей нарушается и возникающая результирующая сила вспомогательного поля - Fxi возвращает электрон в зону устойчивого движения XQ.

При расчете устройства отношение « удвоенной амплитуды колебания электрона к расстоянию между дополнительным электродом и периодической структурой d рекомендуется выбирать в пределах 0,05-г 0,0.1.

Расхождение ленточного потока но ширине может быть предотвращено, если электронный поток будет углублен в периодическую структуру (приблизительно на толш;ину ).

Жесткость фокусировки в описываемом устройстве повышается изза значительного преобладания силы дополнительного поля над силой поля пространственного заряда н более резкого изменения силы электростатического ноля над периодической структурой, чем вдоль нее.

Повышенная жесткость фокусировки создает возможность увеличения плотности тока электронного луча.

Предмет изобретения

Устройство для электростатической фокусировки электронного потока, состоящее из электронной пушки и ряда последовательно расположенных электродов, отличающееся тем, что, с целью повышения коэффициента полезного действия, граничная поверхность ряда электродов расположена вдоль направления электронного потока, а для создания компенсирующего электростатического поля применен дополнительный пластинчатый электрод, расположенный параллельно граничной поверхности ряда последовательно расположенных электродов.