Ускоритель электронов прямого действия Советский патент 1992 года по МПК H01J3/02 

Изобретение относится к устройствам для генерирования интенсивных электронных пучков и может быть применено для генерации рентгеновского излучения, накачки газовых лазеров и в других областях науки и техники, где требуется применение интенсивных электронных пучков.

Целью изобретения является получение пучка электронов с высокой плотностью и энергией.

Поставленная цель достигается тем, что в ускорителе электронов прямого действия, включающем лазер и заключенные в герметичный корпус катод и анод, причем катод выполнен из фотозмиссионного материала и оптически связан с лазером, катод выполнен из металла, на поверхность которого нанесен фотоэмисионный слой толщиной не более 310 см, анод выполнен из фольги, а лазер оптически связан с катодом со стороны анода.

В качестве примера на чертеже приведена конструкция ускорителя, где 1 - сурьмяно-цезиевый фотокатод с эмиссией 30 мА/Вт; 2 - лазер на парах меди с импульсной мощностью до 10 Вт: 3 - оптическое

окно, прозрачное для излучения лазер, ко(Л торое может быть выходным окном лазесра; 4 - источник высокого напряжения до 140 кВ, 5 - анод из титановой фольги толщиной 20 мкм, 6 - электронный пучок, 7 оболочка, которая, с одной стороны, обеспеXIчивает такой вакуум в промежутке катодоанод, который предотвращает газовый пробой, а с другой стороны, устранение про00боя по ее поверхности от катода к аноду.

При освещении фотокатода 1 светом лаюзера 2 через окно 3 с фотокатода 1 происходит фотоэмиссия, в результате в промежутке между катодом 1 и анодом 5 возникает поток электронов. Эти электроны ускоряются за счет приложенного к электродам напряжения от источника 4 и выводятся через анод в виде электронного пучка 6.

Так, при напряжении 10 В и эмиссии 150 мА/Вт мощность питания лазера En/En 1,5 10 составляет всего 0,067% мощности пучка. При частоте следования импульсов света 10 Гц и энергии в импульсе 1/Мдж (средняя мощность лазера 10 Вт) средняя мощность пучка при напряжении 10 В составляет 1,5 мВт. При этом интенсивность фонового пучка составит всего 1,5х10 х10 х10 х10 1,5 кВт при обычном

фоне дневного рассеянного света и площади фотокатода 100 см.

УСКОРИТЕ ЛЬ ЭЛЕКТРОНОВ ПРЯМОГО ДЕЙСТВИЯ, включающий лазер и заключенные в герметичный объем катод и анод, причем катод выполнен из фотоэмиссионного материала и оптически связан с лазером, отличающийся тем, что, с целью получения пучка электронов с высокой плотностью и энергией, катод в нем выполнен из металла, на поверхность которого нанесен фотоэмиссионный слой толщиной не более 3x10 см, анод выполнен из фольги, а лазер оптически связан с катодом со стороны анода.