ПЛАЗМЕННЫЙ ДИОД С МАГНИТНОЙ ИЗОЛЯЦИЕЙ Советский патент 1995 года по МПК H05H1/00 

Устройство относится к сильноточной электронике.

Целью изобретения является увеличение величины электронного тока.

На чертеже схематично изображен предлагаемый диод в разрезе.

Он содержит анод 1, высоковольтный изолятор 2, катод 3, магнитоэлектрическую прокладку 4, кольцевой электрод 5, кольцевой углеродно-волокнистый электрод 6, соленоид 7.

Диод работает следующим образом.

На оси диода создается продольное магнитное поле соленоидом 7, на диод подается импульс ускоряющего напряжения. Это напряжение распределяется на емкостном делителе, образованном парами анод 1 - цилиндрический электрод 5 и цилиндрический углеродно-волокнистый электрод 6 - катод 3. По поверхности магнитодиэлектрика формируется скользящий разряд. Условием формирования разряда, из которого в дальнейшем формируется электронный пучок, является
15·10³ [B/см] ≥ ≥ 3,8·10³ [B/см]
где ε - диэлектрическая проницаемость вакуума, ε = 8,86 х 10^-12 (Ф/м);
h - толщина магнитоэлектрической прокладки;
R_o - радиус катода;
R₂ - радиус вакуумной камеры;
U - напряжение на диоде;
d - расстояние между электродами.

При подборе R_o, R₂, h, d, U, ε можно получить напряжение между концевыми электродами, достаточное для формирования катодной плазмы скользящего разряда. Выполнение одного из концевых электродов из углеродно-волокнистого материала обеспечивает равномерное распределение поверхностного разряда по магнитодиэлектрической прокладке и тем самым увеличение поверхности эмиссии.

ПЛАЗМЕННЫЙ ДИОД С МАГНИТНОЙ ИЗОЛЯЦИЕЙ, содержащий коаксиально расположенные анод, катод с магнитодиэлектрической прокладкой, разделенные высоковольтным изолятором, и соленоид, установленный коаксиально электродам, отличающийся тем, что, с целью увеличения тока пучка электронов, в него введены два кольцевых электрода, установленных с двух сторон на магнитодиэлектрической прокладке, при этом один из электродов выполнен из углеродноволокнистого материала и соединен с торцом катода, а толщина h и диэлектрическая проницаемость ε магнитодиэлектрической прокладки связаны с радиусом катода R₀ и радиусом анода R_r соотношением

где ε - диэлектрическая проницаемость вакуума,
ε = 8,86·10¹²(Ф/м);
h - толщина магнитоэлектрической прокладки;
R₀ - радиус катода;
R - радиус вакуумной камеры;
U - напряжение на диоде;
d - расстояние между электродами.