Электронная пушка с низковольтным управлением Советский патент 1990 года по МПК H01J23/06 

Изобретение относится к электронной технике, в частности к электронным пушкам для СВЧ-приборов 0 -типа.

Известны электронные пушки, в которых модуляция пучка осуществляется с помощью напряжения, подаваемого на штырь, управляющий анод, фокусирующий электрод, сетку. Наименьшее напряжение модуляции можно получить, используя сетку ( - 5% сгт анодного напряжения). Но-применение сеткц для мощных приборов иногда невозможно. Для мощных приборов можно использовать пушки, в которых модуляция осуществляется с помощью штыря, управляющего анода, фокусирующего электрода.

Недостатком этих пушек является высокое значение модулирующего напряжения (20-120% от анодного напряжения) .

Известна э/гектронная пушка, содержащая катод с центральным отверстием, анод и два модулирующих электрода, один из которых выполнен в виде штыря и расположен в отверстии катода коаксиально ему, а другой совмещен с

S

нешним фокусирующим электродом, в

которой модуляция осуществляется с

(Л помощью штыря и фокусирующего электрода.

Модулирующее напряжение в этой пушке со.ставляет л/14% от анодного напряжения, микропервеанс 0,75 мкА/В .

сд

Недостатком такой пушки является

00 4; высокое значение напряжения модуляции, а также невозможность получения

О) ламинарного сплошного пучка на выхоо:де из пушки.

Целью изобретения является сниN) жение модулирующего напряжения, повышение токопрохождения за счет ламинарности потока.

Это достигается тем, что между катодом и штырем введен кольцевой электрод, причем кольцевой электрод выступает в направлении продольной оси

пушки относительно внутренней кромки катода на 0,15-0,5 величин проекции эмиттирующей поверхности катода на , эту ось.

В отличие от известной в предложенной пушке модулирующие электроды (фокусирующий и штырь) имеют положительный потенциал, что приводит к уменьшению потейциала запирания. На чертеже показана геометрия электродов и ход электронных траекто рий, где 1 - катод, 2 - анод,- 3 штырьj 4 - фокусирующий электрод, 5 - электронные траектории, 6 - экви потенциал, 7.- кольцевой электрод. Создание работоспособной пушки в случае, когда фокусирующий электро и штырь имеют положительный потенциал, возможно, когда в область катода обращенную к штырю, вводят линзу, от клоняющую электроны от оси. Это достигается за счет введения предложенного электрода между катодом и штыре с потенциалом, близким к катодному, в частности равным нулю. Этот электрод позволяет создать линзу для внутренних электронных, слоев, сформировать ламинарный пучок в пушке с пониженным модулирующим напряжением. Выступ предлагаемого электрода относительно катода зависи от параметров пучка, формируемого пушкой. Размер выступа этого электро да в продольном направлении зависит от величины наклона поверхности като да и поэтому удобно величину выступа выражать в долях проекции эмиттирующей поверхности катода на продольную ось. Чем больше угол наклона эмиттирующей поверхности к этой оси, тем больше выступ электрода и наоборот. Величину выступа определяют также микропервеансом пучка. Величина выступа электрода относительно кромки катода составляет 0,15-0,5 величины проекции поверхности катода на продольную ось. Если выступ дополнительного электрода будет меньше 0,15 проекции катода на продольную ось, эффективность линзы у катода, образованной этим электродом, будет недос- таточна для получения ламинарных внутренних слоев, которые пересекают ось. В случае, когда выступ электрода будет больше 0,3 проекции катода на продольную ось, электронные слои сильно отклоняются от оси и начинают пересекать внешние электронные слои. Таким образом, если в известной конструкции модулирующее напряжение составляет примерно 15-20% от анодного напряжения, введение электрода между катодом и штырем позволяет сформировать пучок и создать пушку с по;ниженным напряжением модуляции менее 8-10% от анодного напряжения (при одинаковых микропервеансах в известной и предлагаемой пзпиках). Полезный эффект заключается в снижении модулирующего напряжения более,, чем в 1,52 раза.

1. ЭЛЕКТРОННАЯ ПУШКА С НИЗКОВОЛЬТНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ, содержащая катод с центральным отверстием, анод и два модулирующих элек'трода, один из которых вьтолнен в виде штыря и расположен в отверстии катода коаксиально ему, а другой совмещен с внешним фо-,кусирующйм электродом, о т л и ч а - ю щ а я с я тем, что, с целью снижения модулирующего напряжения и повышения токопрохождения, между катодом и штырем введен кольцевой электрод. 2. Пушка ПОП.1, о тлич аю- щ а я с я тем, что кольцевой электрод выступает в направлении продольной оси пушки относител^.но внутренней кромки катода на 0,15-0,5 величины проекции эмиттирующей поверхности катода на эту ось.