Электронная пушка Советский патент 1990 года по МПК H01J23/06 

рическая часть,расположенная ближе к катоду, имеет д1|аметр 0,4-0,95d,g, а продольный размер 0,15-0,251,, вто рая цилиндрическая часть штыря имеет , диаметр 0,8-1 а продольный размер 0,25-0,31uj, третья цилиндрическая часть имеет диаметр 0,4-0,5d,,gИ про дольный размер 0,4-0,6, а продольный размер штыря luj 0,,61ца, где d кй внутренний диаметр эмиттирующей поверхности катода продольный размер штьфя; расстояние от внутренней кромки эмиттирующей поверх : ности катода до. анода. На чертеже приведена геометрия электродов предлагаемой пушки, где 1 катод, 2 - анод, 3 - фокусирующей электрод, 4 - штьфь, 5 - эквипотенврали, 6 - электронные траектории, 7 UU/T характерная эквипотенциаль -г;-. Модуляция пучка осуществляется с .помощью напряжения, подаваемого на фокусирующий электрод и штьфь. В раб чем режиме, когда пушка отперта, на управляющие электроды подается потен Циал, положительный относительно катода. Когда пушка заперта, на управляющие электроды подается потенциал, отрицательный относительно катода. Предлагаемая форма штьфя позволяет увеличить первеанс пучка (мощность пучка) и снизить модулирующее напряжение. Это показано как расчетным путём, так и экспериментальным. На основании расчетньк и эксперименталь ных данных определены основные соотношения размеров штьфя. Из рассмотрения, поля, образуемого электродами пушки, следует, что увеличение диаметра штьфя в области до эквипотеништциали --- приводит к увеличению венства и уменьшению модулирующего на пряжения. Увеличение диаметра штыряв этой области ограничено внутренним диаметром катода йтокооседанием-на штьфь . Продольный размер штьфя определяется параметрами пучка. Увеличение длины штьфя более, чем 0,6 рас стояния катод - анод (расстояние от считьшается от внутренней кромки эми тирующей -поверхности катода), приво 84 дит к изменению структуры пучка (пучок становится существенно неламинарным) , увеличению диаметра пучка и , уменьшению микропервеанса (мощности пучка). Уменьшение длины штыря менее, чем 0,4 расстояния катод - анод при-, водит к увеличению мощности пучка, но существенно ухудшает структуру пучка. Диаметр цилиндрической части штьфя расположенной ближе к катоду, 0,4-0,95d,g и продольный размер 0,150,251щ определяют электрическую прочность пушки и зависятот напряжения между катодом и штьфем. Диаметр второй цилиндрической части штьфя сост.авляет 0,8-1 . Уменьшение диаметра менее 0, и изменение пределов продольной длины второй цилиндрической части штьфя 0,2-0, приводит к уменьшению мощности пучка и увеличению модулирующего напряжения более, чем на 3%. Увеличение диаметра второй цилиндрической части штьфя приводит к токооседанию на штьфь. Третья цилиндрическая часть штьфя имеет диаметр 0,4-0,5 . Увеличение этого диаметра приводит к уменьшению мощности пучка и увеличению модулирующего напряжения, а уменьшение диаметра и изменение продольной длины этой части штьфя более, чем 0,61,, и менее 0,41 приводит к осуществлению наламинарности пучка. Важным достоинством предлагаемой пушки является высокая ламинарность потока, который можно оптимально-, согласовать с фокусируюпрм полем, в частности с периодически магнитным полем. Это подтверждает как расчет, так и эксперимент.Таким образом, если в известной конструкции модулирующее ее напряжение составляет примерно 15-20%, то предлагаемая форма штьфя позволяет сформировать пучок и создать пушку с пониженным напряжением модуляции порядка 4-6% от напряжения анода (при одинаковых микропервеансах в известной и предлагаемой пушках). Предлагаемая форма штьфя позволяет снизить модулирующее напряжение и одновременно увеличить мощность пучка, а это позволяет в конечном итоге снизить вес модулятора, что важно для бортовой аппаратуры.

7 J

LI I I II

I I I II / I I I

/ II

1. ЭЛЕКТРОННАЯ ПУШКА, содержа-, щая катод с отверстием в центре, анод,| фокусирующий электрод и штырь, расположенный в отверстии катода, отличающаяся тем, что, с целью снижения модулирующего напряжения и увеличения мощности электронного пуч-.ка, выступающая часть штьфя выполнена ввиде ступенчатого тела вращения, состоя- •щего из трех цилиндрических частей, при-- чем диаметр средней части штыря больше диаметров остальных частей.2. Электронная пушка по п.1, отличающаяся тем, что первая цилиндрическая часть штыря., расположенная ближе к катоду, имеет диаметр 0,4-' 0,95dgy и продольный размер 0,15- 0,251^, вторая цилиндрическая часть штьфя имеет диаметр 0,8-1d^g, а продольный размер 0,25-0,31 ш, третья ци'^ линдрическая часть имеет диаметр 0,4- 0,5d^g и продольный размер 0,4-0,61ц(,, а продольный размер штьфя 1ш" 0,4- 0,61^и, где d Кб ~ внутренний диаметр эмиттирующей поверхности катода; lui~ продольный размер штьфя; 1 ^jj-расстоя- ние от внутренней кромки змиттирующей поверхности катода от анода.(ЛИзобретение относится к электронной технике, в «астности к конструкциям электронных пушек для СВЧ-прибо- ров типа "О",Известны электронные пушки, содер- жашие кольцевой катод, анод, фокусирующий электрод и штьфь, расположенный в центре катода, которые используются для бессеточной модуляции.Из известных электронных пушек наиболее близкой по технической сущности является электронная пушка, содержащая катод с отверстием в центре, анод, фокусирующий электрод и штьфь, расположенный в отверстии катода. ; Модуляция в этой пушке осуществляется по фокусирующему электроду и штьфю.Недостатком известных конструкций является высокое модулирующее напряжение, составляющее 15% напряжения анода и малая мощность электронного. пучка.Целью изобретения является снижение модулирующего напряжения и повышение мощности пучка.Поставленная цель достигается за счет того, что выступающая часть штьфя вьтолнена в виде ступенчатого тела вращения, состоящего из трех цилиндрических частей, причем диаметр средней части штьфя больше диаметров остальных частей. При этом целесообразно вьтолнить штьфь в соответствие со следующими соотношениями: первая цилинд-ОдОсд4^ ^00