Магнитная система для создания однонаправленного фокусирующего поля Советский патент 1980 года по МПК H01J23/08 

(54) МАГНИТНАЯ СИСТЕМА ДЛЯ СОЗДАНИЯ ОДНОНАПРАВЛЕННОГО ФОКУСИРУЮЩЕГО ПОЛЯ

ругу и составляю. с осью системы угол от 15 до 45 при отсчётеиз ентра системы от оси к радиусу осевого канала ria плоской часугк stty-fренних полюсов магнитов установлены Fifйт6нa ciЁлй ённйё 1Магнйто а с наружным диаметром, равным большему диаметру плоской части полюсов и протяженностью не менее jpaдиальной толщины колец и не более трети рахзстояния магнитами.

Магнитная система для создания однонаправленного фокуснрукйцего поли изображена на чертеже, где показан осевой разрез магнитной фокусирующей системы йа основу аксиальнотнамагнйченных кольцевых маг нитов. Прё дштаемая магнитная система СОСТОИТ иЭ квух в одном .направлении айсйальнб-намагййченных кольцевых магнитов If 2 (направление N pt S) и экрана 3 в виде полой капсулы, соедил някадей в качестве магнитопровода пи отнсзшению к центру системы полюсД;ма;гнитов 1 и 2. В осевом канале :м гнйг5в и между ними создается однонаправленйое аксиально-симметричное йагмитнре фокусиру ощее поле. Кольцевые магниты. 1, 2 выполнены с переменным ,эсеёым сечением так, чтобыЦйлйндеическиё поверхности магнитов пересекались конусными по,верхностями,; об Е азуюЩие которых составляют с осью системы острый угол ot. Величина угла :oL быбирается в интервале значений от 15 ДО; 45. При названных углах формирования конусного профиля магНй: ов, магнитные потоки последнихпё рё айпредёЯйк1Тся так,.что потоки за торцами магнитов, обращенJHHSOi к Центру си стемы, резко возрастаю по сравнению с аналогичными йотйкамй у равных им по весу магнитов п)ймоугойьного профиля; поперечнбго сечения.. Максимальная величсййа: Напряженности магнитного поля за Суженным к оси концом магнита возрастает при сС около 45-30, от угла скоса начиная с 15 и ниже она почти не растет,и, кройе того, при таких малых углах скоса существенно увеличиваются продольные размеры и, собтветстйёйно, вес экрана системы. По абсолютной величине макси-; маЛьная напряженность магнитного поля эаГтОтЩом магнита .BKtiie у магййта с ко tfoBepKHOCTb, чем у магнита прямоугольного профиля, тогда как отношение торцовой чаСти магйй а к наружному диаметру близко к 2/3.Срез до 1/6 от наружного, диаметра (как ,видно и3 чертежа) ничтожно меняет со.отношение между максимальной напряженностью магнитного поля за торцами пряШугольнОгр магнита и магнита, имеющего конусныйсрез. Поэтому разумные пределы целёсообразньсс сОотношений между дкгаметром, торцовой

части магнита и наружным диаметром следует признать от 2/3 до 5/6. При таких соотношениях наиболее эффективно работает кольцевой полюсный наконечник 4, наружный диаметр которого равен диаметру плоской части торца магнитов, с которой наконечник 4 Жёстко скреплен. Полюсный наконечник 4 предназначен для улучшения однродности магнитного поля в рабочем канале магнитной системы, он действует одновременно и как полюсный наконечник, более равномерно распределяквдий магнитный поток по азимуту по Шса1 :ма1 ита, и как шимма, улучииющая аксиальную симметрию и качество продольного распределения магнитного поля не только в Охватываемом ею районе, но и вдоль осевого канала за Своими торцами; и как внутренний экран, шунтирующий возможные максимумы напряженности в распределении магнитного поля в осевом канле за торцами магнитов, отметим, что искажающие однородное распределение максимумы в величине магнит ного поля в рабочем канале возможпщ около внутренних торцов магнитов на длине не более одной трети расстояния между магнитами, rfйжний предел зависит от радиальной толщины колец, которая определяется по требуемому уровню снижения поперечных дефокусирукщих полей в системе.

rfo .наверняка можно сказать, что делить гфЪтяжёйностью,: меньшей его радильной толЩины не целеС Ообразно, его влияние на симметричность поля в рабочем зазоре в таком случае будет ничтожным, это влияние не почувствует электронный поток.

Поэтому разумные пределы изменения длины магнитомягких колец представляется целесообразным принять от ДЛИНЫ,равной радиальной протяженнос.ти кольца до 1/3 длины рабочего зазора. Наружный диаметр магнитов и их протяжённость, измеренная вдоль выбираются в зависимости от объема осевого канала и требуемой в этом канале величины. напряженности магн.итного поля., При выборе разм.еров..осеаая протяженность магнитов 1 и 2 не ЙОлжна прёвйшатрЁ протяжённостй зазора между магнитами. -. . .1 , .

Предлагаемая форма магнитной системы хорошо сочетается с внешними, размерами электровакуумных приборов, например ЛоВ-0, а именно: в конусах на оконечных частях магнитной фокусирующей системы (МФС) удачно размещаются начальные части радиатора охлаждения .коллектора и расширенная пушэчная часть прибора.

Предложенная система обеспечивает уменьшение габаритов и соответственн веса при юдновременном улучшении однородности фокусирующего поля.

Уменьшение габаритов и,веса достигается целесообразным выбором формы магнитов . одновременно шиммы (магнитоМягкие кольца на рабочих пошзсах магнитов) ограничивают потоки рассеяния и полнхзов на экран и позволяют его приблизить к магнитам, чем достигаетЬя дополнительное снижение веса и , . габаритов системы.

Кроме того, отсутствие магнитов в рабочей зоне МФС (от рабочего полюса до следукадего рабочего полюса |. kiTO соответствует расстоянию от катода до коллектора лампы) приводит к улучшению .однородности поля в этой зоне по азимуту, что еще более улучшается введением кольцевой Щнммы, Трансформация формы кольца от прямоугольного сечения к сечению с |дв:9йным конусом приводит к увеличению по абсолютнойвеличине и растягиваHifю по длине магнитного поля за рабочим полюсом магнита, что улучшает однородность магнитного поля, в рабочей зоне МФС вдоль ее оси.. И эт 6днородность существенно улучшается . шиммой.

Формула изобретения

Магнитная система для Создания . однонаправленного фокусирующего поля, содержащая два соосных кольцевых магнита, намагниченных аксиально в одном направлении, и магнитопровод, соединяющий наружные полюса магнитов, отли.чающаяся тем, что, с целью уменьшения веса магнитов и улучшения однородности фокусирующего поля, каждая полюсная поверхность магнитов имеет коническую и плоскую части с соотношением диаметра плоской части к наружному диаметру магнита от 2/3 до 5/6, образуквдие конических.частей параллельны ДРУГ Другу и составляют с осью системы угол, лежащий в пределах от 15 до 45 при отсчете из

5 центра системы от оси к радиусу осевого канала, кроме того, на плоской части внутренних, полюсов магнитов установлены магнитрнасвдённые магнитомягкие кольца с .наружным диаметром, равным большему диаметру плос0кой части полюсов и протяженностью каждая не менее /радиальной толщины, колец и не более трети расстояния между магнитами..

25

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент США 2791718, кл. 315-35, опубл. 1957.

2,Патент США №3243639,

30

кл. 315-35, опубл. 1966 (прототип).