Электронная пушка с клинообразным потоком электронов Советский патент 1974 года по МПК H01J23/06 

I

Изобретение относится к области электронных приборов СВЧ, в частности к конструкции электронных пушек цилиндрического типа для этих приборов, создающих сходящийся к{шнообразный поток электронов.

Известные электронные пушки для создания клинообразного потока электронов построены на принципе вырезания электронного пучка конечного поперечного сечения из электронного потока бесконечного цилиндрического диода. Такая пущка имеет катод, анод и фокусирующий электрод, состоящий из четырех отдельных деталейэлектродов. Катод известной пушки представляет собой прямоугольный параллелепипед, одна грань которого (эмиттирующая электроны) имеет цилиндрическую поверхность. Однако изготовление такого катода сложно.

Фокусирующий электрод известной пушки состоит из четырех неаксиально-симметричных деталей. Две детали фокусирующего электрода выполняются в виде ступеньки и создают требуемый угол схождения электpOHHOixt пучка. Две другие детали имеют

вид полуцилиндров и поддерживают щирину пучка равной ширине катода. При сборке такой пушки очень трудно обеспечить требуемые идентичность и точность посадки

всех четырех деталей-электродов относительно катода. Если же не обеспечивается индентичная посадка всех четырех деталей фокусирующего электрода, то требуется подавать разные потенциалы на них, чтобы

скомпенсировать неточность сборки. Это усложняет эксплуатацию известной пушки.

Цель изобретения - упрощение конс;трук.ции пушки. I Это достигается тем, что на диафрагме

.фокусирующего электрода со стороны анода аксиально расположены две прямоугольные пластины на равных расстояниях от посто янных по ширине граней электрошюгх) потока, при этом поверхность фокусирующехю

электрода между пластинами Bbinojniena в виде двух частей цилиндра, ограниченных по образующим размерами прямоугольн1 1х пластин, а со стороны катода диафрагма соединена с цилиндрической частью фокусирующего электрода, внутри которой кон- I

центрично с ней размещен цилиндрический катод, имеющий диск с прямоугольным окном, установленный над эмиттирующей поверхностью катода.

На фиг. 1 показана электронная пушка (пространственное изображение); на фиг. 2 - катод в разрезе.

Электронная пушка (см. фиг. 1) состоит из катода 1 с цилиндрическим колпачком 2, имеющим прямоугольное отверстие а, определяющее размеры .электронного потока, фокусирующего электрода 3, выполненного в виде одной детали сложной формы, и анода 4.

Фокусирующий электрод 3 имеет цилиндрическую часть 5 на уровне катода 1 11 образован сочетанием . цилиндрических 6 и прямоугольных 7 пластин в области формирования клинообразного потока электронов, соединенных с диафрагмой 8, имеющей нрямоуг-ольное отверстие б, при этом нрямоутольные пластины 7 установлены на равных расстояниях от постоянных по ширине гри}шй электронного поочэка (1раи11цы потока показаны на фиг. 1 нунк.тиром).

Катод 1 электронной пушки (см. фиг. 2) содорлчит подогреватель 9 и имеет плоскую эмиа терную поверхность в.

ЧтоОы такая конструкция пушки создавала клинообразный поток конечного поперечного сечения, несмотря на наличие аксиально-симметричных электродов, вдошэ границы элект юнного потока должно быть создано такое же раснределение иотоншшла, как в соответствующем бесконечном шищндрическом диоде. Это распределение иоте1щиала создается с помощью фокусирующего электрода, имеющего в области формирования потока цилиндрическую поверхность для нолучения требуемого yijia схождения пучка и две прямоугольные пластины, поддерживающие щирину нотока равной его ширине на катоде.

Размеры 4 окусирующего электрода и анода указанной формы определяются в электролитической ванне для каждо1Х) конкретного случая, исходя из того же распределения потенциала вдоль гра1шцы элоктронно1хэ пучка, что и в соответствующем бесконешом Ц11линдрическом диоде.

Пушки такой конструкции могут быть иснользованы для создания пучков с первеапсамц до

(lf-2)-10а

372

как и все нущки Пирса .

В обычном рабочем режиме при правильно взятых размерах электродов пущка работает в однопотенциальном режиме, т. е. фокусирующий электрод имеет потен5 диал катода ( J U О).

Пушка может работать в режиме низковольтной модуляции электронного пучка.

При подаче на фокусирующий электрод Q небольшого отрицательного потенциала относительно катода {J, -(О,005фок. эл.

-0,01)Unэлектронный пучок полностью запирается.

Пущки такой конструкции нроверяхшсь

экспериментально и показали возможность получения тех же результатов с точки зрения создания прямоугольного пучка, что и у известных пушек, но при значительно упрощенной конструкции.

0 Например, расчетные параметры одной из испытанных -пушек следующие; анодное напряжение Un пучка 86Otvi размеры пучка в плоскости анода 2,5x2 R,,/RQ 2,8; 0 iO°. При

эксперименте получают следующие дан1н 1е: напряжение анода и коллектора 7 О кв; ток электронного пучка на коллектор 9ОО ма; ток на аноде отсутствует. Размеры сечения электронного пучка на расстоянии

1О мм от анода 0,7 х 3 мм.

Предмет изобретения

Электронная нушка с клинообразным по током электронов, содержащая катод, анод и фокусируюшлй электрод с прямоугольным

отверстием в диафрагме, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с упрощения конструкции, на диафрагме фокусирующего электрода со стороны анода аксиально расположены две нрямоугольные нлacтиJUЛ на

равных расстояниях от иостоян1 ых но ширине граней электронного нотока, нри этом поверхность фокусирующего электрода между пласти1шми выполнена в виде двух частей цилиндра, ограниченных по образующим размерами прямоугольных нластин, а со стороны катода диафрагма соединена с цилиндрической частью фокусирующего электрода, внутри которой конце}1трично с ней размещен цилиндрический катод, имеющий диск с прямоугольным окном, ус;та новленный над эмиттирующей поверхног;тью катода.