Вторично-эмиссионная электронная пушка Советский патент 1986 года по МПК H01J37/06 

Изобре 1 ение относится к си;1Ы1оточной электронике, в частности к электронным пушкам с болыиой апертурой электронного нуч- ка, и может быть использовано ири элек- гроиоиизационном способе иакачки газовых лазеров.

11ел15Ю изобретения является повышение энерши пучка ускоренных электронов и увеличение аперту)ы электронного иучка ири сохранении одно роди ост и расире.челения илотностн тока ие) площади.

На фиг.1 иоказапа вторично-эмиссионная э,1ектро1 ная нуи1ка, разрез; да фиг.2 -- сечение А--. на фиг.1.

Катод 1 с ПОМОП1ЫО высоковольтного изо- .мятора 2 установлен в вакуу.мпой камере 3, к которой ирпстыкована камера 4 для образования нрианодной нлаз.мы, верхнюю стенка KOTopoii об)а. сетчатым анодо.м 5, а нижняя - - В1 1водным устройством 6, представляют и.1 собой тонкую металлическук фольгу, иоддерживае.мую опорной ре1иеткой. Устройство д;1Я создания и)ианодной плазмы вьп1о;1нено в виде двух источников 7 заряженных частиц, установленных вдоль боко- вь1х стенок ка.меры 4. Источник 7 образован сетчатыми э;1ектродами 8 и 9, сн.тон1ным электродом 10 и постоянными .магнитами 11. Д/1ина э.чектродов соответствует размеру сетчатого анода 5, размеры которого определяются требуемы.м сечеппем пучка ускореи- ных электронов. Для иодачи напряжения на электрод 8 на стенках камеры 7 уста- HOB.ieHbi проходные изоляторы 12. Требуемое давление в электронной пушке задается с помоихью вакуумного насоса 13 и натека- геля 14.

YcTpoiieTBO работает следуюии-1м образом.

С помощью вакуумного насоса 13 и иа- текателя 14 в ка.мерах 3 и 4 электронной nyiHKH задается рабочее давление на уровне 10 10 . При подаче иолол ительно1 о напряжения на сетчатый электрод 8 через фоходной изолятор 12 образую1цнеся в промежутке между находящимися под земляным потенциалом электродами 9 и 10 электроны соверп)ают колебательные движения, прохо- .чя через сетчатый электрод 8. На своем иути э, 1ектроды ионизируют молекулы рабочего газа, а образовавн1иеся в промежутке между электродами 9 и 10 ионы сквозь сетчатый электрод 8 вылетают в камеру 4, приобретая энергию, обус,:1ов. 1енную потенниалом электрода 8. В случае иодачи отрицательно1-о

0

5

0

0

5

нанряже1-:ия на э.чектрод 8 в камеру 4 вылетают электроны. Величина потенцпала электрода 8 выбирается в зависимости от давления газа таким образом, что длина свободного иробега, генерируемого источни- ко.м .:1енточно1 о пучка заряженных частиц, нревыншет ноперечгнзЕЙ размер камеры 4. Испо. 1ьзование двух источников заряженных частиц, создаюи их встречные пучки, иовын ает эффективность ионизации остаточного газа, 110зво;1яет уве.чнчнть область, занятую ириаиодиой плазмой. При выборе режима работы с длиной пробега заряжен- 1ых частиц больше поперечного размера камеры 4 частицы, достигшие иротивонолож- ного источника, отражаются от электрода 8 и возв 1ащаются в ка.меру. Таки.м образом, даже ири низком дав;|ении рабочего газа конце гграция нрианодной илазмы достаточно велика.

С помощью постоянных магнитов 1 1 и элект|)одов 9 и 10, которые используются в качестве ма1 ннтоироводов, в промежутке между ними создается ностояниое магнитное иоле В, направленное перпендикулярно плоскости электродов (обозначено стрелкой). На;1нчне магнитного но. 1Я обеспечивает устойчнвое горение разряда в нироком диапазоне нз.менения давления, вн.тоть до высокого вакуума, носкольку э.пектроны в этом случае ,1вижутся но винтовой линии вдо:1Ь си. ювы.х .линий магнитного по.ля, набирая большие эффективные . свободного нро- бега. Под действием образованиых источников 7 заряженных части 1 в камере 4 образуется слой нриа подпой плаз.мы. Через отверстия в сетчатом аноде 5 в камеру 3 из нрианодной плазмы вытягиваются ионы, которые, пройдя ускоряюнгую разность потенциалов, бомбардируют катод 1, вызывая эмиссию вторичных электронов. Вторичные электроны ускоряются в направлении сетчатого анода 5, нрнобретают энергию, определяемую потенциалом катода 1, через отверстия в сетчато.м аноде 5 проходят через камеру 4 и затем через устройство 6 выво- .чятся из электрон ной иушки. Плотность тока пучка ускоре.нных электронов определяется концентрацис ирианодной нлазмы, зависящей от давления рабочего газа и нара.мет- ров источника 7, расстоянием между катодо.м 1 и сетчатым анодом 5 и наиряжением на катоде 1.

X УХ / j / j / X / 7Y У ji / / / f/У /

/I- Л

11

B

74/ I 9 6

cpuz.Z