Ускоритель электронов Советский патент 1979 года по МПК H05H5/02 

(54) УСКОРИТЕЛЬ ЭЛЕКТРОНОВ

Изобретение относится к ускорительной технике и может найти применение при раз работке источников мощных электронных пучков с регулируемой длительностью импульса для радиационной . физики, дефектоскопии и генерации СВЧ-излучения.

Известен ускоритель электронов, содержащий генератор высоковольтных импульсов и планарный диод с катодом, анодом и секционированным изолятором 1. Изменение длительности импульса электронного пучка в известном устройстве осуществляется путем изменения расстояния между катодом и анодом в планарном диоде. Однако в известном устройстве, начиная с некоторого расстояния,определяющим для длительности импульса становится процесс перекрывания разрядом секционированного изолятора, и длительность импульса перестает быть управляемой величиной.

Известен также.ускоритель электронов, содержащий генератор импульсного напряжения, электронную пушку с анодом, катодом и изолятором и основной и дополнительный соленоиды 2. За счет создания основным соленоидом неоднородного магнитного поля в промежутке между катодом и анодом

осуществляется изменение скорости движения плазмы в этом зазоре, что в свою очередь приводит к изменению длительности импульса. Этот же соленоид осуществляет одновременно и формирование электронного пучка. В этом известном устройстве отсутствует возможность регулирования длительности электронного пучка при фиксированном режиме формирования электронного пучка, так как дополнительный соленоид, который охватывает основной, имеет большую протяженность. Вследствие этого он создает однородное поле, которое не влияет на длительность импульса.

Целью изобретения является регулирование длительности импульса электронного пучка. В описываемом ускорителе это достигается тем, что в нем дополнительный соле5ноид установлен Между основным соленоидом и изолятором и подключен к импульсному источнику питания.

На чертеже приведена схема описываемого ускорителя.

0

Он включает в себя высоковольтный генератор 1 импульсов микросекундной длительности, коаксиальную холодноэмиссионную пушку 2 с цилиндрическим катодом, секционированный изолятор 3 электронной пушки, цилиндрическую трубу 4 дрейфа, являющуюся анодом, основной соленоид 5 и дополнительный соленоид 6, который установлен у торца секционированного изолятора на выходе электронной пушки. Дополнительный солёнбйд может питаться от того же источника питания, что и основной. В момент, когда магнитное поле на Ьсновном соленоиде достигнет максимума, на диод подается импульс высокого напряжения от генератора напряжения. Электроны, эмиттированные с катода, формируются под действием электрического и магнитного полей в трубчатый электронный пучок и далее транспортируются в трубу дрейфа. На дополнительный соленоид импульс тока подается с того же источника питания, что и на основной соленоид (с некоторой задержкой или одновременно). При Включении дополнительного соленоида возникает неоднородность (возмущение) магнитного поля. Часть электронов, эмиттированных катодом и катододержателем,в этом случае попадает на секционированный изолятор пушки и вызывает пробой изолятора на поверхности, образуя тем самым импульс электронного тока. Увеличивая величину возмущаюш,его магнитного поля можно укорачивать длительность электронного пучка и получать более крутой срез его заднего фронта. Формула изобретения Ускоритель электронов, содержащий генератор импульсного напряжения, электронную пушку с анодом, катодом и изолятором, основной и дополнительный соленоиды, отличающийся тем, что, с целью регулирования длительности импульса электронного пучка, дополнительный соленоид установлен между основным соленоидом и изолятором и подключен к импульсному источнику питания. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Мартин Кларк. Импульсный ускоритель высокоэнергетического электронного пучка микросекундной длительности. «Приборы для научных исследований. 1976, № 4, с. 59-63. 2. Ройфе И. М., Стекольников Б. А. и Энгелько В. И. Получение и исследование сильноточного электронного пучка микросекундной длительности. «Журнал технической физики, 1976, том 46,вып. 12, с. 25632576.