ЭЛЕКТРОННЫЙ УСКОРИТЕЛЬ ПРЯМОГО ДЕЙСТВИЯ Советский патент 1994 года по МПК H05H5/00 

Изобретение относится к ускорительной технике и может найти применение для генерации сильноточных релятивистских электронных пучков, следующих друг за другом с заданным временным интервалом.

Известен электронный ускоритель прямого действия, содержащий генератор питания и двухэлектродную электронную пушку, содержащую металлический катод и фольговый анод.

Ускоритель может генерировать как одиночные импульсы так и несколько импульсов, следующих в одном направлении с временной задержкой.

Недостатком ускорителя является большая временная задержка между импульсами тока, которая определяется временем деионизации разрядников генератора.

Прототипом изобретения является электронный ускоритель прямого действия, содержащий генераторы питания и подключенную к ним электронную пушку с одним общим анодом и несколькими катодами, число которых равно числу генераторов.

В известном устройстве катоды расположены по разные стороны от общего анода, и электронные пучки одновременно эмиттируются с катодов и ускоряются, двигаясь навстречу друг другу. Благодаря самофокусирующим силам электронного пучка происходит фокусировка пучков на аноде. Недостатками ускорителя являются отсутствие временной задержки между импульсами электронного тока и противоположные направления движения пучков.

Цель изобретения - устранение указанных недостатков, т.е. получение нескольких движущихся с временной задержкой в одном направлении электронных пучков.

Поставленная цель достигается тем, что в электронном ускорителе прямого действия, содержащем генераторы питания и подключенную к ним электронную пушку с одним общим анодом и несколькими катодами, число которых равно числу генераторов, катоды пушки выполнены в виде концентрических колец и расположены с одной стороны от анода, причем емкость между катодами меньше емкости между каждым катодом и общим анодом, а зазоры между каждым катодом и общим анодом меньше зазоров между каждой парой ближайших катодов.

На чертеже приведена принципиальная схема устройства на примере трехэлектродной пушки.

Устройство содержит анод 1, два кольцевых катода 2 и 3, которые подсоединены к генераторам напряжения 4 и 5 соответственно. Катоды изолированы друг от друга и от анода на полное напряжение изолятором 6. Катоды выполняются в виде колец, расположенных в одной плоскости, с зазором между ними в 2-3 раза большим, чем расстояние между катодами и анодом. Конструкция пушки позволяет выполнить площадь поверхности, обращенной к аноду на порядок и больше боковой поверхности катодов.

Во внутреннем катоде 2 также имеется сквозное отверстие, назначение которого исключить перемыкание диодного зазора анодной плазмой, образующейся благодаря бомбардировке анода электронным пучком.

Устройство работает следующим образом.

С генератора 4 на внутренний катод 2 подается высоковольтный импульс. С катода 2 эмитируются электроны, которые ускоряются в сторону анода и выводятся за анод. Благодаря самофокусирующим свойствам сильноточного электронного пучка происходит стягивание пучка к оси и уменьшение его диаметра до 10^-1 - 10^-2 диаметра катода и менее.

Далее подается импульс с генератора 5 на катод 3 и происходит генерация второго пучка.

За счет наличия в каждом из генераторов независимо срабатывающих разрядников и расположения катодов с одной стороны от общего анода, данный электронный ускоритель может быть использован для генерации мощных электронных пучков, следующих друг за другом с регулируемой задержкой 10^-1-10^-8, в одном направлении.

ЭЛЕКТРОННЫЙ УСКОРИТЕЛЬ ПРЯМОГО ДЕЙСТВИЯ, содержащий генераторы питания и подключенную к ним электронную пушку с одним общим анодом и несколькими катодами, число которых равно числу генераторов, отличающийся тем, что, с целью получения нескольких движущихся с временной задержкой в одном направлении электронных пучков, катоды пушки выполнены в виде концентрических колец и расположены с одной стороны от анода, причем емкость между катодами меньше емкости между каждым катодом и общим анодом и зазоры между каждым катодом и общим анодом меньше зазоров между каждой парой ближайших катодов.