Импульсный инжектор электронов Советский патент 1978 года по МПК H01J3/02 H01J1/88 

1

Изобретение стносится к области ускорительной . техники ч именно к источникам электронов, применяемых в линейных ускорителях электронов и.других электрофизических установках..

Известнь импульсные инжекторы электронов, содержащие трехэлектродную пушку с заземленным анодом, с сеткой, которая соединена с источником управляющего сигнала с пом:ощью тракта, содержащего ком1 татор, подкпю енный к источнику имп пьснрто напряжения с регулируемой длительностью.

Из основного авт. св. Мэ 438357 известен инжектор, который имеет наиболее проотую конст{ кцию. В нем тракт содержит .приемную и передающую антенны рупорного типа, отстоящие одна от дру1гой на расстоянии богаьщем, чем пробивное, при этом приемная антенна при помощи коаксиальной линии соединена с сеткой, которая,: в свою очередь, соединена с катодом по постоянному току. К передающей антенне подключен источник управ ляюшего сигнала, например СВЧ-генератор.

Недостатком этого инжектора является то, что, как показывают эксперименты, в отсутствии управляющего СВЧ-снгнапа на сетке существует ток инжекции, т.е. фоновый ток, который может достигать 5% от тока при поданлом СВЧ-сигнапе на сетку и прак1 1чески не зависит от расстояния сетка-катод. Действнтельво, сетка находится в непосредственной близости от катода, а поскольку среди электронов в прикатодной области существуют частицы с энергией, достаточнойдля 1фео доления работы выхода, то даже в отсутствии СВЧ-сигнала на сетке пущка заперта не полностью. Данный эффект усиливается наличием ;проваливания поля в пространство сетка-катод при подаче на сетку отрицательного напряжения ннжекдни.

Целью изобретения является уменьшение тока инжекции при отсутствии управляющего СВЧ-сигнапа на сетке.

Зто достигается тем, что в инжекторе электронов на коаксиальной пинии, соединяю шейсетку с приемной антенной, установлен четвертьволновой дроссель, внутренний провоаннк коаксиальной линии, соединенный с автоаом, выведен черен этот дроссель и подключен к положительному отводу источника смещения, отрицательный отвод кг торого подключен к сетке через влеиший проводник коаксиальной линии. Такое конструкторское решение позволи ло практически иояносгью устранить ток инжекаии в отсутствии угаравляюшего СВЧ- сигнала на сетке. На чертеже дана принципиальная описываемого устройства. Инжектор соогх ят из трехэлектродной пушки с заземленным анодом 1, сетки 2, кйтодн 3, приемной антенны 4, коаксиальн линии 5, на которой установлен четвертьволновой дроссель 6 и которая соединяет приемную антенну 4 с сеткой 2 и катодом 3,передающей антенны 7, которая соединена трактом 8, содержащим коммутатор 9, с источн1жом СВЧ-колебамий - генерат©р© 1О, источника 11 импульсного напряжения регулируемой длительности который соедин с коммутатором 9, и источниКа 12, смеше ния,6трицатель}1ый отвод 13 которого подключен к внешнеNfy проводн-ику 14 коаксиальной ли)1ии 5, ГЕОложительный отвод 15 посредством четвертьволнового дросселя f: подключен к внутреннему проводнику 16 коаксиальной линии 5. Внешний гцюводннк 14 коаксиальной линии 5 подсоединен к сетке 2 и посредством четвертьволнового просселя 6 исюпировал по постояннок|у току от внутреннего провод шка 16, который соединен с катодом 3. Инжектор работает cлeдyюши образом. В исходном состоянии сетка 2 )аходнтся под отрицательным по от}1оше}шю к като ду 3 напряжением, создаваемым источником 12 смешения, поток электронов отсутствует, пушка заперта. 3 момонт t по редающая антенна 7 излучает радноим 1упьс тр1)буемой длительности Т, который принимает приемная антензш 4. 1о коаксиальной линии 5 радиоимпульс поступает на сетку катод. В положительные попупериоды CBM.-Kf пебаний разность (ютенииалоп сеткой и катодом, создаваемая полем СВЧ, по абсолютной величине ггревосходит нанряже}ше И ;точника смешения, потенциал сетки 2 превышает потенциал катода 3, что приводит котпиршгию пушки и инжекции сгуг-- тка электронов. В отрицательные полупе-риоды ток электронов отсутствует, пушка заиерта. Таким образом, инжекиия стустков осуществляется только начиная с моментаtу в течение времени Т . Длительность радиоимпульсов, которые поступают в передающую антенну 7, равна длительности видеоимпульсов напряжения, которые подают на коммутатор 9 от источника 11 имг гпьсного напряжения регулируемой длительности. Генератор СВЧ-колебаний Ю работает в непрерывном режиме или импульг.чом с импульсами динтелыюстью, большей Т . Введенные усовершенствования иоэволяк т снизить фоновый ток более, чем в 1О рая и получить соотно1ление ситнал/ фозг лучше, чек 51О, что имеет решающее значеггие При использовании и{©кектора совместно с ускорителем для физико-химических исследований в режиме однократз1ьгх и редкоповторяющихся импульсов тока. Формула изобретения Импульсный инжектор эпектронов по апт. св. № 438357, о т i: и ч а ю ш и йс я тем, что, с целью уме)1ьшеяия тока инжекции в отсутствии управлях)и1его СВЧ- сигнала на сетке, но коаксиальной пи.пии, соединяющей сетку с приемной антенной, у лановлен четвертьволновой дроссель, внутренний п|1овод)1ик коаксиалыюй линии, сое/динонный с катодом, выведен через этот дроссель и подключен к положительному отводу источника смешения, отрицательный ОТВС1Д KOTXjpor o через внешний, про волиик коаксиальной линии подключен к сетке.

-- - /