Катодный узел электронной пушки Советский патент 1982 года по МПК H05H5/00 

(54) КАТОДНЫЙ УЗЕЛ ЭЛЕКТРОННОЙ ПУШКИ

Изобретение относится к ускорительно технике и может быть использовано при разработке сильноточных электронных пушек со взрывной эмиссией. Известно устройство, содержащее мно гоострийный катод и анод-сетку из молибденовой проволоки. При прикладывании к промежутку меж ду катодом и анодом ускоряющего напряжения на катоде развивается взрывная эмиссия и осуществляется генерашш элек ронного пучка l Недостатки этого устройства - слоз ность фокусировки пучка в межэпектродном зазоре, который составляет несколысо миллиметров, сложность изготовления многоострийного катода и относительно малый срок его службы. Наиболее близким к изобретению является катодный узел электронной пушки содержащий холодный цилиндрический катод из фольги, закрепленный в держателе установленном в корпусе. При приложении разности потенциалов между анодом пушки и катодом на последнем развивается взрывная эмиссия и осуществляется генерация электронного пучка. Преимущества фольгового цилиндрического катода по сравнению с другими холодными катодами, например острийными, за-. ключаются в простоте их изготовления, в самовосстанавливающихся свойствах и наличием фокусирующих свойств межэлект . родного зазора J . Однако в процессе длительной работы фольгового катода в результате взрыва микроострий и непрерьтного уноса материала катода происходит постепенное увеличение межэлектродного аазора аятщ - катод. Это приводит к снижению напряженности электрического поля в межэлектррдиом зазоре и к уменьшению тока пушки, что ограничивает срок службы электронной пушки. Цель изобретения - увеличение срока службы устройства путем компенсирук шего перемещения катода по мере распыления его эмиттирующей торцевой кромки., Поставленная цель достигается тем, что в катодный узел электронной пушки, содержащий холодный цилиндрический катод из фольги, закрепленный в держателе установленном в корпусе, введена пружина и несколько металлических тяг одинаковой длины, причем пружина установлена между корпусом и держателем, который выполнен подвижным относительно корпуса, а тяги прикреплены к катоду на разных расстояниях от его торцевой кромки, пропущены через выполненные в корпусе отверстия и снабжены на конусах ограничителями перемещения. На чертеже представлена конструкция катодного узла, установленного в электронной пушке. Устройство содержит цилиндрический фольговый катод 1, смонтированный на держателе 2, снабженном механизмом осевого перемещения к аноду 3 в виде пружины 4. К катоду 1 на различных расстояниях от его рабочей кромки приварены контактно-точечной сваркой конлЫ проволочных или фольговых тяг 5, ограничивающих осевое f- перемещение катода под действеим пружины 4. На других концах проволочных или ленточных тяг 5 приварены ограничители 6. Длина ленточных или проволочных тяг 5 одинаковая. Катодный узел смонтирован в корпусе 7, который может быть установлен в пушке при помощи резьбового соединения 8. Устройство работает следующим образом.,. На катод 1 пушки подается высоковольтный импульс напряжения отрицательной полярности наносекундной длительнос ти. В результате работы механизма взры ной эмиссии происходит взрыв микроостр катода 1, приводящий к постепенному уве личению межэлектродного зазора анод - катод. В результате укорочения катода 1 область точечной сварки одной из тяг 5 с катодом 1 становится - эмиттером и через некоторое число импульсов происходит ее распыление. Это приведет к разрьту механической связи тяги 5 с катодом 1 и под действкем пружины 4 катод 1 автоматически переместится в сторону анода 3, восстановив при этом первоначальный межэлект родный зазор анод - катод. Ограничителем осевого перюмешения катода в этом случае слЕужит следующая тяга 5. По мере дальнейшего укорочения катода 1 происходит разрью механической связи между этой тягой и катодом 1, что вновь приводит к восстановлению перво- начального зазора анод - катод. Увеличив число держателей, восстановление первоначального зазора анод - катод можно повторить многократно, что и обеспечивает, увеличение срока службы предлагаемого устройства. Формула изобретения Катодный узел электронной пушки, со-. холодный цилиндрический катод из фольги, закрепленный в держателе, установленном в корпусе, отличающийся тем, что, с целью увеличения срока службы устройства путем компенсирующего перемещения катода по мере распыления его эмиттирующей торцевой кромки, в устройство введены пружина и несколько металлических тяг одинаковой длины, причем пружина установлена между корпусом и держателем, который выполнен подвижным относительно корпуса, а тяги прикреплены ккатоду на разных расстояниях от его торцевой кромки, пропущены через вьшолненные в корпусе отверстия и снабжены на концах ограничителями перемещения. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Глейзер И. 3, и Окулов В. В. Некоторые характеристики холодных като- дов.- ПТЭ, 1973, № 4,- с. 196 - 197. 2.ПТЭ, 1973, № 1, с. 26 (прототип).