Ускоритель электронов Советский патент 1978 года по МПК H05H5/02 

Изобретение относится к ускорительной технике и может найти широкое применение в радиационной физике, химии, дефектоскопии, генерации СВЧ-иалучения.

Известен ускоритель электронов, состоящий из генератора мощных высоковольтных импульсов наносекундной длительности и бесфольговой, холодноэмиссионной пушки в продольном магнитном по- ле l.

В одном случае ускоритель позволяет получать импульсы электронного тока трубчатой формы наносекундной длительности, а в другом - микросекундной длительности. Катод и анод электронной пушки выполнены в виде усеченных конусов, помещенных в продольное магнитное поле.

Известен также ускоритель электронов, состоящий из генератора высоковольтных импульсов и коаксиальной электронной пушки с Ц1тиндричёским катодом и анодом7 помещенной в соленоид 2.

Ускоритель позволяет получать электронный пучок микросекундной длительности трубчатой формы, но не дает возможности получить сплошной пучок электронов с равномерной плотностью.

Цель изобретения - получение сплошного пучка электронов с равномерной плотностью микросекундной длительности.

Для этого в предлагаемом ускорителе торцовая часть цилиндрического катода электронной пушки выполнена в виде выпуклого параболоида вращения. Образующая парабола описывается следующим уравнением:

J--2pX,

где X и У координаты текущей точки параболы, р - параметр параболы.

Параметр параболы имеет свое конкретное значение для конкретной конструкции электродов пушки. Он рассчитывается из условия однородности электрического поля у поверхности катода. Для нашего слу чая, когда диаметр анода ( 140 мм, диаметр катода ц 9О мм параметр р равен 100.

На чертеже представлена конструкция предлагаемого устройства.

Устройство включает высоковольтный генератор 1 импульсов мнкросекундной длительности, коаксиальную хоаодиоэмиссионную пушку с цилиндрическим катодом 2, торец которого выполнен в форме вы П5ГКЛОГО параболоида вращения, и цилиндрическим анодом 3, трубу дрейфа 4, соленоид 5, создающий продольное магнитное поле.

Ускоритель работает следуюшим образом,

В момент, когда магнитное поле достигает максимума, на диод подается импульс высокого напряжения от генератора напряжевш. Под действием сшхьвого электрического пояа с поверхности холодного катода эматтируются электроны. Так как торец катода имеет такую форму, которая обеспечивает однородное электрическое поле у порерзшостн «атояа, то вся поверхность торНа будет равномерно эмиттировать электроны, а о рмированный сплошной пучок будет иметь равномерную плотностьтока в поперечном сечении. Предлагаемое устройство может найти применение в радиационной физике, химии, дефектоскопии, накачке газовых лазеров.

Формула изобретения

Ускоритель электронов, содержащий генератор высоковольтных импульсов, коаксиальную электронную пушку с цилиндрическим анодом и катодом, помешенную в соленоид, отличающийся тем, что, с целыо получения сплошного пучка электронов с равномерной плотностью по сечению, торцовая часть катода электронной пушки выполнена в виде выпуклого параболоида врашения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. M.FPiedmoin Rev Sci 3hstv and Meih 41, № 9, 1334, 1970. , 2. M.FHedman Rev-Sci-anstv and

Metll 43 № 11, 1959, 1972.