Способ равновесной фокусировки ленточного электронного потока Советский патент 1980 года по МПК H01J21/00 

го магнитному потоку, причем величина магнитной индукции стабилизирующего магнитного потока на катоде б,; равна

коэффициент, учитывающий изменение продольной скорости электрона под влиянием магнитного поля.

10

0,0238 .u,c,.J;

где R

8. 1/2

бриллюэновское значение индукции магнитного фокусирующего поля; мпкроиервеанс электронного иучка с квадрата;

иолутолщины ленточного пучка в области фокусировки и на катоде;диэлектрическая проницаемость

вакуума;

отношение заряда к массе электрона.

На . 1 показана конфигурация силовых линий магнитного ноля в области формирования и в области фокусировки ленточного электроиного потока; на фиг. 2 - кривая распределения индукции магнитного поля В 1(г) вдоль потока, .характеризующая предлагаемый способ; на фиг. 3 и 4 - варианты устройства, реализующего данный способ.

Электроны, выщедшие из катода / электронной иущки, двигаются в области формирования иучаса вдрль силовых линий 2 магнитного стабилизирующего потока, а затем вдоль силовых линий 3 магнитиого фокусирующего потока, попадая затем па коллекторо 4.

Введение стабилизирующего магнитного потока Вкм противоположного направления по отношению к фокусирующему магнитному потоку В, осуществляется как с помощью дополнительного электромагиита (постоянного магнита) 5 (фиг. 3), так и путем использования потока рассеивания постоянных магнитов 6, создающих фокусирующий магнитный поток (. 4). Нужная конфигурация силовых линий стабилизирующего магнитного потока обеспеч ;вается дополнительными экранами 7.

Стабилизирующий магнитный поток .бк увеличивает поперечную скорость сноса электронов в области фО|Кусировки, определяющей величину фокусирующей силы, и, следовательно, уменьшает индукцию магнитного фокусирующего поля по отношению к ее бриллюэновокому значению.

Из выражений для поперечной скорости электронов предлагаемой системы

у„-/ IL/ бриллюэновской системы

(2)

Х(,р ---- Г ВбрУп

и фокусирующей силы

(3)

F -- ехВ - ехбрВор

получается, что степень уменьшения ин20 дукции фокусирующего поля по сравнению с бриллюэновским значением определяется выражением:

7 в, /

- -,

(4)

-- - - |, V,, / я /

В

е Л, .бр - поперечиые скорости сиоса предлагаемой и бриллюэновокой систем;

В, Вбр - требуемые значения индукции магнитного фокусирующего поля предлагаемой и бриллюэиовской систем; .SK - индукция стабилизирующего магнитного поля на катоде; Уо УК - полутолщина ленточного в области фокусировки и на катоде;

к массе

г. 1 отношения заряда

т

электрона.

Из данного выражения следует, что для равновесной фокусировки интенсивного ленточного электронного пучка известных

параметров, определяющих величину , продольным однородным магнитны.м полем величиной В, меньшей бриллюэиовского значения, необходимо ввести через катод магнитный поток противоположного

направления с индукцией Вк, равной:

BOO

fi.

15)

В

yi--4RPl

В

1/ 2R Р

В

коэффициент, учитывающий влияние магнитного ноля на продольную скорость

gg электронов, где 0, /./.

микропервеанс электронного пучка с квадрата.

Для известных способов фокусировки величина этого коэффициента близка к единице и начинает возрастать с увеличением

В(,г,

PQ II для предлагаемого способа ф,оВкусировки. Так при

мка Вор

D - :Г77 В

- 1,12.

При фокусировке аксиально-симметричных интенсивных электронных иучков снижения фокусирующего магнитного ноля не наблюдается, так как с ростом поперечной скорости электронов возрастает и расфокусирующая центробежная сила.

В предлагаемом способе снижение величины индукции фокусирующего магнитного ноля приводит к существенному уменьшению веса и габаритов всей фокусирующей системы, а при использовании в качестве источников поля электромагнитов - и к снижению потребляемой энергии. Стабилизирующее магнитное поле со значением индукции S,;, даже превышающим фокусирующее значение, заметно не изменяет вес, габариты и затраты эиергии, так как протяженность участка формирования пучка значительно меньше области фокусировки.

Формула изобретения

Способ равновесной фокусировки ленточного электронного потока однородным продольным магнитным полем, основанный на пропускании магнитного потока через катод электронной пушки, о т л и ч а тощийся тем, что, с целью уменьщения величины иидукции магнитного фокусирующего ноля, в область катода электронной пушки через переходную область вводят

стабилизирующий магнитный поток, противоположный по направлению фокусирующему магнитному потоку, причем величина .магнитной иидукции стабилизирующего магнитного потока В к на катоде равна:

D п Уо I 1f

DK - В -- I 1 -«

10

/1- /1-4; рД)

- 5бр

,5

15

коэффициент, учитывающий изменение продольной скорости электрона под влиянием магнитного поля,

где / ., . 0,0238 .. ог,.|/ 2тг(

во.)- бриллюэновское значение индукции магнитного фокусирующего поля;

Р - ми кропервеане электронного пучка с квадрата;

Зо УК- полутолщины ленточного пучка в области фокусировки и на катоде;

8о - диэлектрическая проницаемость вакуума;

е

7)1 отношение заряда к массе электп

трона.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

. Алямовский И. В. Электронные пучки и электронные пушки. -М., Советское радио, 1966, с. 51-58.

2. Алямовский И. В. Электронные пучки и электронные пушки. - М., Советское радио, 1966, с. (прототип).