СПОСОБ УСИЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОННЫХ ТОКОВ Советский патент 1948 года по МПК H01J81/04 

Согласно предлагаемому способу, электронные токи в виде пучка быстрых электронов в вакууме направляют на поверхность диэлектрика, испускающего электроны вторичной эмиссии под действием вспомогательного пучка медленных электронов, и используют ток проводимости в диэлектрике, возникающий под действием усиливаемого тока.

Предлагаемый способ основан на следующем явлении.

Если на поверхность 3 заряженного тонкого слоя диэлектрика 1 (фиг. 1) направить поток быстрых (порядка 2-5 кв) электронов, то число электронов проводимости в этом слое диэлектрика резко возрастает, и этот диэлектрический слой начинает проводить ток от поверхности 3 к электроду 2. Этот ток проводимости растет линейно в широких пределах вместе с ростом тока быстрых электронов и может в десятки раз его превышать при соответствующем подборе энергии быстрых электронов 11, толщины слоя диэлектрика 1 и приложенной к нему разности потенциалов.

При использовании этого явления для усиления электронных токов необходимо заряды, исчезающие при возникновении этой проводимости на поверхности 3, каким-либо образом пополнять, например, путем использования термо-, фото- или динатронной эмиссии с поверхности 3. Это пополнение можно также производить путем соединения очень тонкого металлического слоя, нанесенного на поверхность 3 (фиг. 2), с плюсом батареи 10 и подачи на задний толстый электрод 2 некоторого отрицательного потенциала, например, с отвода 13 той же батареи.

Очевидно, что отношение усиленного тока, текущего через гальванометр 9 к усиливаемому току, протекающему через гальванометр 8, будет равно среднему числу электронов проводимости, возникающих в диэлектрике на один приходящий из вакуума быстрый электрон в луче быстрых электронов 11.

Одна из многих возможных схем осуществления предлагаемого способа изображена на фиг. 3.

Здесь катод 5, электронный ток с которого желают усилить (этот катод может быть любого типа, например, с использованием термо-, фото-, динатронной и т.д. эмиссии), соединен через гальванометр 8 с минусом батареи 10; при этом вырывающиеся из него электроны 11 приходят на поверхность 3 с большой скоростью, так как эта поверхность заряжается с помощью электронов 12, приходящих с термокатода 4, до потенциала сетки 6, соединенной с плюсом батареи 10.

Эта зарядка становится возможной потому, что энергия электронов 12 не превышает 200-300 в, а при таком ее значении электроны не в состоянии возбудить слой 1 насквозь и, следовательно, при этом облучении, если слой 1 не слишком тонок, проводимости не возникает. С другой стороны, энергия их достаточна для того, чтобы дать коэфициент вторичной эмиссии с поверхности 3 больше единицы, т.е. заряжать ее положительно до потенциала коллектора-сетки 6.

Другая поверхность диэлектрика 1 посредством электрода 2 гальванически соединяется с отводом 13 от батареи 10. Следовательно, на диэлектрике 1 возникает разность потенциалов, равная разности потенциалов между отводом 13 и плюсом батареи.

В этих условиях при облучении поверхности 3 быстрыми электронами с катода 5 в цепи гальванометра 9 будет возникать усиленный ток.

Способ усиления электронных токов, отличающийся тем, что указанные токи в виде пучка быстрых электронов в вакууме направляют на поверхность диэлектрика, испускающего электроны вторичной эмиссии под действием вспомогательного пучка медленных электронов, и используют ток проводимости в диэлектрике, возникающий под действием усиливаемого электронного тока.