Импульсный инжектор электронов Советский патент 1975 года по МПК H01J1/00 

1

I Изобретение относится к источникам электронов, применяемым в линейных ускорителях электронов и других электрофизических установках.

Известен источник электронов с регули- g руемой длительностью импульсов тока типа трехэлектродной пушки с заземленным ано- дом. Однако в этом устройстве необходимо применять импульсный трансформатор, вторич ная обмотка которого соединена с сеткой и JQ i катодом, сеточный модулятор, соединен;нь й с первичной обмоткой названного тран форматора. Зто связано с тем,; что в пушках I с заземленным анодом напряжение инжекции подают на катод, при этом сетка оказывает- ся под тем же потенциалом, поток электрог нов отсутствует, т.е. пушка заперта .

Целью изобретения является исключение из контрукции устройства импульсного трансформа тора, модулятора и изоляторов в цепи подачи о напряжения на сетку и снижение коммутируемых мошностей,

1 Это достигается тем, что на сетку трехг. . электродной пушки подают СВЧ-сигнал (р&- i диоимпульс) регулируемой длительности, для 25

чего сетку трехэлектродпой пушки соодин-яют с приемной антенной и на расстоянии L ус-.танавливают передаюигую антенну, которая соединена с источником СВЧ-колебаний трак- том, в, который встроен коммутатор. Коммутатор соединен с источником импульсного напряжения регулируемой длительности. Расстояние L выбирают большим, чем пробивное расстояние, соответствующее используемому напряжению инжекции.

В предлагаемом инжекторе электронов коммутируемые мощности составляют 1-.1ОО ВТ, регулировка длительности импульсов тока Г от 1CU20; HCGK до 10 и более мксек, допустим и нёпрервшный режим. В качестве источника СВЧ-колебаний можно использоват часть мощности, подаваемой в ускоритель или усилитель мощности Оитипа или отдель-- ный СВЧ-генератор.

На чертеже приведена схема пре,цлагаемо« го инжектора электронов с регулируемой длительностью импульсов тока.

Инжектор состоит из трехэлектродной пушки с заземленным анодом 1, сетки 2,катоде 3,, коаксильной линии 4, .один конец которой соеданен с сеткой 2 и катодом 3, .а другой- с приемной антенной 5, передающей .антенны 6, которая соединена трактом 7, содержа- щим коммутатор 8, с источником СВЧг.кол©-. баний-генератором 9, и источника 1О импупьсного напряжения регулируемой длительности, который соединен с коммутатором 8, Инжектор работает следующим образом, В момент t на сетку 2, соединенн ю по постоянному ттжу с катодом 3, подают напряжение инжекции отрицательной полярности. До момента t потенциалы сетки и катода одинаковы, поток элег.тронов отсутствует, пушка заперта. В момент t передающая антенна 6 излучает радиомпульс требуемой длительности t. , который принимает приемная антенна 5. По коаксиальной линии/ 4 радиоимпульс поступает на сетку 2 и катод 3. В положительные полупериоды СВЧ-колебаний потенциал сетки 2 превышает потенциал катода 3, что приводит котпиранию пуш ки и инжектора сгустка электройов. В отрицательные полупериоды ч пушка заперта, поток ;Электрон 1Ж отсутствует. Таким образом, инжекция сгустков электронов осуществляется только в течение промежутка времени t. ДлительностьТрадиоимпульссв, которые пост пают в передающую антенну 6, равна длител ности t видеоимпульсов напряжения, которые подают на коммутатор 8 от источника 10 импульсного напряжения регулируемой длительности. Генератор 9 СВЧ-жолебаний работает в непрерывном или в импульсном режима с импульсами длительностью Т , больщей, чем Т , и подает СВЧ- энегрию в тракт 7.Под действием приложенного напря« жеЬш изменяется импеданс ксымутатора, в качестве которсяро может быть использован р .« L - П. диод, встроенный в тракт 7 подачи СВЧ-колебаний в антенну 6 по сх&ме резонансного выключателя. Коммутирующий диод в резонансном выключателе применен как элемент резонансного контура, частота - настройки которсго равна частоте СВЧ колебаний. Предмет изобретения Импульсный инжектор электронов, содер™ жащнй трехэлектродную пушку с заземлен™ ным анодом, средний электрод которой соединен с источником напряжения, например СВЧ генератором, с помощью тракта, содержащего коммутатор, подключенный к источнику импульсного напряжения регулируемой длительности, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции, указанный тракт со- держит приемную и передающую антенны, нап. ример, рупбрного типа, отстоящие друг от друга на расстоянии, большем,чем пробивное, .при этом средний электрод подключен к приемной антенне, а источник напряжения к передающей.

с

у , j ,