Многополюсная регулируемая по азимуту рабочего канала магнитная линза Советский патент 1979 года по МПК H01J29/46 

1 :

Изобретение относится к электровакуумной технике, в частности, к системам для. магнитной фокусировки потоков аарй- женных частиц,, предпочтительно к многополюсным (например, квадрупольным) электрОЕШым линзам, вьшолненным на основе постоянных магнитов.

Известна регулируемая магнитная ли&за, содержащая кольцевой магнит, разделенньгй по средней кольцевой линии на два Независимо друг от друга вращающихся магнита, расположенных один над другим l}

Однако, такая система не может быть применена в качестве магнитной линзы для электронных потоков из-за неизбежных неоднородностей в магнитотвердом материале колец, отрицательное влияние которых резко возрастает наодном из этапов вращении колец друг относительно друга.

Наиболее близким техническим решением является много полюсная регулируемая по азимуту рабочего канала магнит

ная линза, содержащая не менее двух, способных вращаться независимо друг от друга, установленных соосно экриш юванных кольцевьис магнитньщ цепей на поверхностях осевогчэ кайала из которых расположено не менее четьфех равностоящих друг 6т друга свободных маг нитных полюсов, каждый противоположный по знаку соседним 2 .

Недостаток такой ли.нзы состой- в ее громоздкости и способности регулировать магнитное поле только одного направления и в небольших 1феделах.

Цель предлагаемого изобретения - повышение симметричности рабочего магнитного поля и улучшение, его регулировки.

Для этого в осевом канале каждой пеки установлен способный вращаться во&руг оси независимо от цепей блок из полюсных наконечников, соединенных вдоль своих образующих, число которых равно числу свободных полюсов каждой ЕЗ магнитных цепей. Кроме того, с целью дальнейшего) улучше1гая симметртпности магнитных полей по азимуту осевого канала системь1, в каждой из кольцевых цепей установлено магнитов вдвое меньше, чем свобоцнык полюсов, при этом каждый второй свободный полюс цепи состоит из экрана, объединяющего одноименные полюса магнитов. На фиг. 1 дана многополюсная регулируемая по азимуту рабочего канала магнитная линза, продольный разрез; на фиг. 2 - то же, сечение по А-А; на фиг. а- многополюсная регулируемая по азиму ту рабочего канала магш1тна:я лйнза выполненная согласно п. 2 изобретения; продольный разрез, на фиг. 4 - предлага мая линза, сечение по .. Линаа(на фиг. 1 и фиг, 2) содержит сплошнь1е кольцевые магниты 1 и 2, сек торные части которых намагничены в радиальном направлении прямопротивополож но соседним и подключены по наружному диаметру к Кольцевым магнитопроводам экранам 3 н 4, не мешающим независимому вр1ап1ению магнитов 1 и 2. Магниты 1 и 2 жестко скреплены с каждым из примыкающих к ним магнитопроводов 3 и 4, составляя в совокупности с ними кольцевые магнитные цепи, на поверхностях осевого канала каждой из которы равностоят пе менее четьфех свободных магнитных полюсов. Между кольцевыми магнитами 1 и 2 устайовйёна- нёмаг 1щтйая прокладка S (например, кольцо из фторопласта), снижающая силу притяжения между магнита ми н обеспечивающая возможность их не зависимого осевого вращения. В осевом канале каждой из цепей, соосно с ними установлен способный вращаться вокруг оси независимо от них йЬво ротнь1й блок, из расположенных симметрично полюсныхнаконечников, соеди.ненных вдоль своих образующих 6, которых в пово|Х тном блоке столько, скольк незамкнутых накоротко магнитопроводам 3 и 4 свободных полюсов у каждой из цепей на основе магтатов 1 и 2. Магни трмягкие полюсные наконечники 6 перемежаются Немагнитными вставками 7, . причем эти вставки могут быть объединены в единое кольцо, например, ий пла массы, в которой залиты магнитомягкие детали 6. Предлагаемая линза работает следую щим образом. При вращении магнита 1 относительно магнита 2 поле в осевом канале линзы начала уменьшается, а затем возрастает вновь, при том меняется вид его ce;Boro распределения. Поле в осевом канале магнитной системы может регулироваться и за счет вращения поворотного блока из деталей 6 и 7 независимо от других узлов системы, и каждой из магнитных цепей, как из деталей 1 и 3, так и из деталей 2 и 4. Линза (на фиг. 3 и фиг. 4) содержит в кольцевых магнитных цепях четное число (например, два) намагниченных радиально навстречу друг Другу магнитов 8 и 9. Магнитов в цепи вдвое меньше, чем свободных от подключения магнитопроводов-экранов 10 полюсов. Каждый Второй свободный полю;с в цепи формируется магнит)проводом 10, объединяющим одноименные пблюса магнитов 8 и 9 в кольцевых цепях системы (например, в цепи справа на фиг. 3 объединены полюг са S , а слева - N ). Лшюа работает же образом, как я линза на фиг. 1 и фиг. 2, Применение магнитных периодических фокусирующих систем из серии установленных одна за другой магнитньцс линз. Выполненных согласно предлагаемому изобретению, позволяет получить такое распределение фокусирующего магнитного поля, чтобы путем интерференции гасились наиболее опасные по величине пульсадш в электронных потоках. Линзы, выполненные согласно предлагаемому оазоб- ретению, объединённые в последовательно соосно установленную систему, создают периодическое синусоидального т1ша мар нитное поле, меняющееся, как вдоль пучка, так и по его азимуту. Все магниты в такой системе последовательно намагничены противоположно соседним. В этой линзе легко осуществляется плавная регулировка 1| юкусирующего мапнитного поля в широких пределах без изменений намагниченности магнитов лижзы, без обжзательной разборки линзы. Применение таких, магнитных линз значительно облегчает и ускоряет юстировку электровакуумных приборов на максимальный уровень токопрохождения, повьщ1ает их надежноть и долговечность эксплуатацни, так как даже в процессе регулировки магнитное поле в осевом йанале системы, формируемое поворотным блоком, остается аксиальносимметричным. Одиночные магнитные линзы, выполнен ные согласно предлагаемому изобретению люгут применяться в коллекторных илн прикатодных областях сверхвысокочасКУГ ных приборов типа О, в электрошюлучевых трубках, в линейных ускорителях заряженных частии. Набор таких дивз при- годен для создания регулирукицих систем, ламр бегущей волны, ламп обратной ны и других нрибкэров, где необходимо обеспечить магнитную фокусировку хфо- тяженного потока заряженных частиц. Формула изобретения 1. Многополюсная регулируемая по азимуту рабочего канала магнитная линза, содержащая не менее двух способных вращаться независимо друг От друга, уотановленпых соосио экрмшрованных копьцевых магнитных цепей, на поверхностязс осевого KaHania каждой из которых раоположено не менее четьфех равностоящих друг от друга свободных магнитных ni люсов, каждый противоположный по зна708 ку соседним, отличающаяся тем, что, с целью повышения симметричности рабочего магнитного поля и улучшения его регулировки, в осевом канале каждой цепи установлен способный вращаться во|фуг оси независимо от цепей блок из полюсных наконечников, соед непных вдоль своих образующих, число которых равно числу свободшлх полюсов каждой из магнитных цепей, 2. Многополюсная К агнитная линза по п. 1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью дальнейиего у лучшения симмет ричйости Магнитных noneft по азимуту осевого канала системы, в каждой из кольцевьпс пепей установле190 магнитов вдвое метаоке, чём свободных полюсов, 1ФН этом каждый второй свободный полюс цепи состоит из экрана, объединяющего одноименные полюса магнитов, Источники ннформашш, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент Фрашхнн NJ 1134358, кл, Н О1 I 29/ОО, опубшск. 1О.О4.57. 2,Патент США J 2883669, кл, 313-84, опубшк, 19 S9.

(Pta.1

АА

p« f7

.

///

IT

Ipat

tpui.i