Всесоюзная nr-sthn. tfykii”r”r-бмблио: -на i

О П И С А Н И Е 372944ИЗОВЕЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических РеспубликЗависимое от авт. свидетельстваЗаявлено 02,Ч 11,1970 ( 1456684/26-25) Н 0 Ц 810 присоединением заявкиПриорит Комитет по делан изобретений и открытий при Совете Министров СССРК 539.124(088,8) Опубликовано 15,Ч,1973. Бюллетень21 Дата опубликования описания 20 Х 11.1973 АвторыизобретенЗаявитель р;с"С;)СЗНДЯ МПУЛЬСНАЯ ПЛАЗМЕННАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ ПУШКА2 вышение коэффишки и стабильно- импульсов элекблагод ной пу дет равно сточни ется пл ровал и азма од линзу, ар шк али мер ноИзобретение относится к устройствам для формирования высокоинтенсивных пучков заряженных частиц. Оно может быть использовано в ускорительной технике, в частности при создании сильноточных ускорителей и инжекторов электронов.В настоящее время импульсные сильноточные пучки электронов формируют с помощью автоэмиссионных, термоэмиссионных и плазменных катодов. Плазменные катоды по эмиссионным характеристикам в ряде случаев не уступают автокатодам и значительно превосходят термоэмиссионные.Известны плазменные эмиттеры, например искровые источники, работа которых основана на испарении и ионизации твердого рабочего вещества в сильноточном разряде горячей вакуумной искры. Разряд развивается между стержневым медным электродом, в который запрессовано рабочее вещество - оргстекло, и кольцевым вольфрамовым электродом с небольшим отверстием в центре, Эффективное испарение вещества и его ионизация осуществляются при токах в искре10 а. Из области разряда расширяющаяся плазма через отверстие катодного электрода натекает в вакуумный ускоряющий промежуток (катод - анод), к которому синхронно с импульсом поджига искры или с задержкой прикладывается внешняя разность потенциалов. Анодный узел представляет собой кольцевой электрод с отверстием, прикрытым сеткой.Однако в процессе формирования электронного пучка в промежутке анод - катод развиваются большие общие токи, примерно в 3 - 5 раз превышающие ток в пучке, вследствие чего коэффициент токопрохождения пушки мал. Дополнительное снижение коэффициента 0 токопрохождения пучка вызывается оседаниемзаряда пучка на анодном электроде из-за ограниченной прозрачности сетки. Формирование сильноточного пучка электронов осуществляется в стадии срыва общего тока. Процесс 5 носит случайный характер, поэтому как форма, так и амплитуда токовых импульсов нестабильны.Цель изобретения - поциента токопрохождения пу0 сти килоамперных токовыхч тронов.Поставленная цель достигаетсятому, что анодный узел плазменвыполнен в виде кольцеобразноивдоль периметра отверстия которойно располагается группа искровых иВ анодном отверстии пушки создаменная среда, которая устраняет пкажение электрического поля. Пл0 временно создает фокусирующую372944 каз 2030/3 Изд.Подписи омитета по при Совете Ж.35, Раушс 530оеделам изМинистркая наб.,Тираж 780 ЦНИИПИи открыти Москва бретений СССРТипография, пр, Сапунова, 2 торая способствует почти полному прохождению сформированного электронного пучка через анодное отверстие.На чертеже схематично изображена предложенная электронная пушка и блок-схема ее питания.Плазменная импульсная пушка состоит из катодного 1 и анодного 2 узлов, каждый из которых содержит шесть искровых генераторов плазмы. Генератор плазмы представляет собой латунную гильзу 3, в которой аксиально расположен медный стержневой электрод 4 диаметром 1,5 мм. Пространство между стержнем и гильзой заполнено эпоксидным компаундом 5. Источники плазмы располагаются на катодной конусной шайбе б на равных расстояниях от вершины с углом 150. Шайба крепится к несущему корпусу катод- ного узла конусной накидной гайкой 7 с углом схождения 90 и отверстием у торца2 мм. В анодном узле установлены аналогичные искровые генераторы плазмы. Внутренний диаметр отверстия в аноде 35 мм, Анодный узел располагается на расстоянии 10 - 50 мм от катодной гайки.Система питания и регистрации состоит из цилиндра Фарадея 8, генератора импульсных напряжений (ГИН) 9, блока поджига 10 искровых генераторов плазмы, блока задержки 11, измерительных сопротивлений 12 (1 а - ток анода, 1 е - ток пучка),В момент поджига искровых источников генерируемая плазма заполняет область, ограниченную конусной накидной гайкой, Внешняя эмиссионная поверхность плазмы формируется вблизи отверстия катодного электрода. Од новременно в анодном электроде плазма заполняет отверстие и выходит в область между анодом и катодом, образуя плазменную линзу. Процесс формирования катодной и анодной плазмы занимает 10 - сек. Длительность импульса поджига искры (0,3 - :0,5) 10-сек,Спустя 1,2 10 - сек после поджига искрь блок задержки выдает импульс запуска ГИН, напряжение которого (0=30 кв, т=400 нсек) прикладывается к промежутку анод - катод, Так как плазма в это время обладает хорошей проводимостью, ее потенциал равен потенциалу анодного электрода, и в области отверстия отсутствует провал электрического поля. Сгущение эквипотенциалей на оси пушки способствует фокусировке пучка при входе его в анодное отверстие,Пучок, проходя через плазменную среду, частично компенсируется положительными ионами плазмы, плотность пучка увеличивается, и под действием собственного магнитного поля происходит дополнительное стягивание пучка к оси пушки.Совокупность указанных процессов способствует тому, что,практически весь ток 1 формируемый в пушке, проходит через анодное отверстие и попадает на коллектор (цилиндр Фарадея), Коэффициент токопрохождения в такой пушке превышает 90/о. Отсутствие тока 1, в процессе формирования пучка объясняется отсутствием сетки в анодном отверстии. Предмет изобретенияИмпульсная плазменная электронная пушка, содержащая катодную группу искровых источников плазмы и анодный электрод, вы.полненный в виде диска с отверстием, отлиЗ 5 чающаяся тем, что, с целью увеличения стабильности электронного пучка и коэффициента токопрохождения, на аноде равномерно и нормально к образующей анодного отверстия расположена анодная группа искровых источ ников плазмы. Составитель П. ДомникОрловская Техред Т. Миронова Корректор А, Васильева