Диодная электронная пушка для формирования тонких ленточных электронных потоков

н оГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЭО 21) 1993228/252) 0102.74(71) Институт радиофизики иники АН Украинской ССР(7.Ц А,И,Бородкин, Л.А.КиричИ.А.Книженко, Г.Я.Левин, Е.Ей С.А,Чурилова(54)(57) ДИОДНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ ПДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ТОНКИХ ЛЕНТОЧНЬЭЛЕКТРОННЫХ ПОТОКОВ, содержащаяфокусирующий электрод и металлористый Ь-катод, о т л и ч а ю щ Изобретение относится к области электронных устройств для формирования тонких ленточных потоков с плотностями токов порядка десятков и сотен ампер на квадратный сантиметр.Дпя формирования ленточных электронных потоков широкое применение находят диодные электронные пушки с Ь- катодом в качестве эмиттера.Такие пушки, обеспечивая большие плотности тока, просты в изготовлении и юстировке, имеют малые поперечные размеры, устойчивы в работе, катоды в них взаимозаменяемы.Однако при формировании тонких ленточных электронных потоков, необходимых для работы генераторов миллиметрового и субмиллиметрового диапазонов, когда поперечные размеры пучка становятся соизмеримыми с толщиной .: фокусирующего электрода, существенным 2с я тем, что, с целью получения большой плотности така в электронном потоке за счет устранения экранирования фокусирующим электродом электрического поля на эмиттирующей поверхности катода и обеспечения устойчивой работы электронной пушки, керн катода имеет выступ в виде прямоугольной призмы с размерами основания, равными размерам поперечного сечения пучка, встав;. ленный в прямоугольное отверстие фокусирующего электрода заподлицо с его поверхностью, обращенной к аноду пушки. оказывается экранирование фокусирующим электродом электрического олядиода на катоде. В этом случае напряженность поля на катоде оказываетсязначительно меньше поля диода, а распределение поля в поперечном сеченииэмиттирующей поверхности становитсянеоднородньм. Это обуславливает уменьшение плотности тока и неоднородноераспределение его по сечению пучка.Кроме того, в случае толстого фокусирующего электрода, в режиме ограниче"ния эмиссии с катода пространственнымзарядом, виртуальный катод, как показывают оценки, находится в областиэкранирования электрического поля,Ь,Так как положение виртуального катодазависит от температуры катода, длясмещения его в область. меньшего экранирования электрического поля прихо-сдится увеличивать температуру катода.486600 едакт орректор М.Кучеряв енина Техред Л.Сердюков Заказ 769 Тираж 314 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС113035, Москва, Ж, Раушская наб., д 4/5 Произво нно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101 Это приводит к повышению температурыфокусирующего электрода и обуславливаЬ,1ет неуправляемую эмиссию с его поверхности.5Цель изобретения - устранение экранирующего действия фокусирующегоэлектрода и, таким образом, обеспечение воэможности формирования тонкихленточных электронных потоков с достаточной плотностью тока при обеспечении устойчивой работы электроннойпушки,В предлагаемой диодной пушке плоский Ь-катод заменен на Ь-катодс выступом в виде прямоугольной приз- .мы, имеющим поперечные размеры, рав ные размерам формируемого электронного потока, и высоту, равную толщинефокусирующего электрода.20Предлагаемая диодная пушка схематически изображена на чертеже. Диоднаяпушка содержит: анод 1, фокусирующийэлектрод 2, керн 3 катода, наполнитель в . карбонат бария 4, герметизирукщий 5 цилиндр, подогреватель 6.Выступ, который Ь-катод 3 имеет на своей поверхности, входит в прямоугольное отверстие в фокусирующем электроде 2 так, что его поверхность находится запоцлицо с поверхностью фокусирующего электрода, обращенной к аноду пущсн.В этом случае фокусирующий электрод не экранирует рабочую поверхность катода и электрическое поле на катоде, определяющее эмисию с его поверхности, равно электрическому Молю в диоде, Это обуславливает существенное повышение плотности тока с катода, кроме того, в такой пушке представляется возможным обеспечить режим ограничения эмисии пространственным зарядом при меньшей температуре катода, а следовательно, и фокусирующего электрода, что, в свою очередь, обеспечивает устойчивую работу пушки.