КАТОДНЫЙ УЗЕЛ Советский патент 1969 года по МПК H01J23/05 

Изобретение относится к области электронных ириборов СВЧ типа М.

Термокатоды в таких приборах, являющиеся основной частью электронных пушек, сложны по конструктивному выполнению и технологии изготовления катодного узла.

В иредложенном катодном узле устранены эти недостатки и повышена плотность тока и долговечность катода.

Катодный узел, расположенный в скрещенных электрическом и магнитном полях, содержит катод из монокристалла полупроводника (например, германия или кремния), укрепленный одним концом в держателе и помещенный в подогреватель для разогрева свободного конца монокристалла полупроводника, отличается от известн з1х тем, что подогреватель состоит из передающей линии сигнала СВЧ, имеющей ответвление в виде короткозамкнутого отрезка коаксиальной линии, внутренним проводником которой является держатель катода.

На чертеже приведена схема конструкции предложенного катодного узла.

Монокристалл полупроводника 1 является катодом. На один конец монокристалла наносят .омический контакт в виде тонкого слоя металла, который соединяется механически с держателем 2. Катод разогревается сигналом СВЧ, подаваемым на вход 3 подогревателя,

состоящего из передающей лпнии 4 с коаксиальным Ответвлением 5 сигнала СВЧ, благодаря чему в монокристалле нолуироводника возникает эффект эмиссии горячих электронов. Катод / и держатель 2 с внещним проводником 5 образуют коаксиальное ответвление сигнала СВЧ, закороченное на одном конце с таким расчетом, чтобы образовавшийся отрезок коаксиальной линии способствовал созданию максимальной напряженности поля в катоде /. Необходимо отметить, что предлагаемая конструкция катода 1 и держателя 2 обеспечивает отсутствие отражения сигнала СВЧ в передающей лпнии 4, а в монокристалле полупроводника снпжаются токи проводимости, создаваемые СВЧ нолем, благодаря чему не наблюдается нагрева катода при больших плотностях тока эмиссии и обеспечивается его долговечность в режиме работы с интенсивным отбором эмиссионного тока. Вследствие эмиссии горячих электронов вблизи поверхности катода / в передаюи1ей линии 4 образуется пространственный заряд, модулированный со сверхвысокой частотой разогревающего поля.

При помещении предлагаемого катодного узла в скрещенные электрические и магнитные поля обычных электронных иушек приборов СВЧ типа М упомянутый пространственный заряд преобразуется в криволинейные

электронные потоки, распространяющиеся вдоль передающей линии 4 в направлении, зависящем от направления скрещенных полей, и далее они направляются в различные устройства для выполнения определенной работы согласно той или иной конструкции электронного прибора в целом.

Разогрев катод /, сигнал СВЧ поступает на вход 6 подогревателя.

Описанный катодный узел может быть использован в электронных пушках таких приборов, как ЛБВ и ЛОВ типа М, клистронах и др. Это упрощает конструкцию и технологию изготовления приборов.

Предмет изобретения

Катодный узел для приборов СВЧ типа М, расположенный в скрещенных электрическом и магнитном полях, содержащий катод из монокристалла полупроводника (например, германия или кремния), укрепленный одним концом в держателе и помещенный в подогреватель, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции и технологии изготовления, подогреватель для разогрева свободного конца монокристалла полупроводника состоит из передающей линии сигнала СВЧ, имеющей ответвление в виде короткозамкнутого отрезка коаксиальной линии, внутренним проводником которой является держатель катода.