Генератор пучка убегающих электронов Советский патент 1993 года по МПК H01J37/08 

Г еператор пуч1са убегаюп1ик электро™ ноп относитсн к области ;:1;г(.ктрО)Ной техиитси 15 может бьпчз использован в рентг еяо1 ех:1шке ,., алаэ --1ахи 1 1- :л лазерной i exH5 Kf; ;ij ;n уоэбулдпг пя raiio- образпых сред,

изобретения ин яетс;п , рлс- гаиретше фуикцион ькьп; осзкожкостей генератора электронного кучк;1

На чертеже ;13обпал;ен предпа1 аемый генератор, oGiiwii БКД,

Генератор содержкч Kopriyc 1 с но3, ггоджигяюрщн Wie;;; трод и коллектор э,г ак гро;пюГ ; Перегородки 7 я:- пзоля- с DTBeipCTv:eM Ь ,1П-: г м; две чл1; 1 и ги;одну 10 и к; лость эаиолнелй газог-;., лие с п-потностыо А ; П тоду 3 и )1ОД;лИГйгг)П1Сму

J СТр01:Г Т 0 Г - О

обрл 1о;-5,

на катод 31;ек:1 нод :, ойрд;г газоразр;п;,1 у;п ппа катод, о а Тик or 11-1 высокот о иагфяж; станнк ;t 5 и Под «с КОГ О iiojifc ra:-iO ;; кает в отварстйс продсмг,(ется к ; ею з.тг ктр:й:ь; yGoi ci. OT,, Р,.;пс npaKT i iecKvh L ПОЯН.ПОПН1 т-рп

ОТ). рС ГИ

все 7pHa;jiice iK,e от падает яа ос га:1:|:чм 5 5 обасткгч - , п ,п,Л 1 31|1фе ;ттг)о .т ион с rp;uj ,bi i(,:v-i:3 и гфи стсутс тип : т CTGisoK п;г:;п :; T f:n. С1-и(ЬНо-;;0 иог и иу ч;

тронов и -Коллектор 6 регистрирует электронный пучок.

В устройстве гголос.ть заполнена газом fipH дав.пепяи вплоть до атмосферного и разделена плотно вставленннм в корпус изолятором на прикатодную я приа 5одную полостиj сообщающиеся только через отверстия 3 изолятора 5 при чем отверстия вьтол- нены со слгдугога111 -1И соотпоп1еииями между размерами г

3d.

9

10

L

5

, 5

где S - одш из поперечных размеров

отверстий;; d - расстояние от отверстия ДО

ат-тода i Л пе-рная длина свободного пробзга убе:га гщего электрона, 1. - /лпйка OTEspcTiiH в изоляторе. йеличн гз fl, в простьге газах оценивается с.г :1.дуюм.ей формулой

. f. - l

11. b-iSii „,,,1;; я....- ()

еЕ - l/ A-p-.I N где I - noTe fniJr S.ri --гопизации частиц

г ci 3 с1

в - электрона

Е иаиряжепиост;,- ;гектрического

пони в ycKfiir-i, с. гьиом проне- жутке;А константа в о.юрмуле Дравина

Д);;я с.а чения нонизадии частип.ы газа электроппьп ударом; р копстаата, и / t ,, ,

П1: ибдижаюп1аяся к единиде с

роето; 5. ,

Типичные значепня 0 1,1.

В ycTpofjcTBG ускорительяьп-i промежутком явг яется область между отверстием в изоляторе и длиной d,, ЧТО об ;)Ясняет важность В лполнеиия /сло:йяя d V .j , .

Отделение катодной полости от аио- Да изолпторок с о:глерстиями диктуется петребпсстьто создания ускорительного промежутка с ре б у ем ой длиной и стабилизации я -:иссионной-поверхности плазменного ггатОда которой во иремя рабС Ты устройства выступает (адь о -перстий. Без указанной персгородк(-; ввиду размытости границы плазг-;е11НО о катода , большой и практически мек;:янтрол ру(;мой его поверхно- ст ;, неус сой пшости 1)азряда с плаз M.sHHbirj кягодом Е п.потиом и сильном злектричеоссн п ше , полу1и- ть требуч3

мый для генерации пучка убегающих электронов режим разряда не удается.

Условие на размеры отверстий определены опытным путем, причем определяется максимально возможный размер ответстия. Устройство работе способно и при любом меньшем предельного размере отверстия, но необходим учитьгоать, что чем меньше размер отверстия по сравнению с предельным, тем меньше КПД установки. Предельно возможный размер отверстия можно объяснить следующим образом: малость размера 8 по сравнении с d способствует подавлению убегающих электронов из плазмы во времй прорастания последней через отверстие, что пре- пятстсвует прелсдевременному образованию ионов в промежутке d, последнее в свого очередь улучшает в последую- ,щем генерацию пучка. Кроне того.

259884

малость размера S обеспечивает сво- бедное досттшеиие полного токоотборя с плазменной поверхности ро время ее появления в отверстии со стороны 5 анода, что замедляет или вовсе останавливает ее дальнейшее продвижение вглубь промежутка и тем самым также улучшает генерацию пучка. Большая величина размера L обеспечивает

10 практически независимость параметров плазмы в отверстии от начальных параметров плазменного катода (температуры и концентрации электронов), что улучшает стабильность работы

15 устройства. Кроме того, задержка

во времени, в течение которого плазма прорастает через отверстие, необ- KOAitMa для создатшя в ускоряющем промежутке электрического поля требу20 емой для работы устройства ве- личины.