Импульсный источник электронных пучков

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВ ЮТИЛЬСТВУ Союз Соввтскнх Соцналнсткческих Республик(22) Заявлено 170475 (21) 2125580/25 с присоедннением заявим Йо(23) Приоритет Н 05 Н 5/00 Государственный комитет СССР по делаю изобретениИ н открытий(54) ИМПУЛЬСНЫЙ ИСТОЧНИК ЭЛЕКТРОННЫХ ПУЧКОВ1Изобретение относится к импульсным сильноточным электрон ным источникам (ускорителям), в частности к ускорительным трубкам со взрывной эмиссией электронов. 5Известны источники, содержащие хо лодный катод, анод, электрически соединенный с металлическим корпусом изолятор, служащий для установки катода. Обычно анод, выполненнЫй из 10 тонкой металлической фольги, выполняет функцию выпускного окна, служащего для выпуска электронного пучка в окружающую источник газовую среду (11, 15 Характерная особенность работы по. добных источников состоит в том, что эмиссия электронов происходит из плазмы, созданной в результате разогрева 20 и последующего взрыва микроострой поверхности катода автоэмиссионным током при приложении к промежутку высоковольтного импульса напряженияСкорость распространения фронта плазмы и величина вакуумного промежутка между катодом и анодом определяют максимально возможную длительность электронного тока. Обычно эта длительность не превышает 10с,Для различных применений, в частно сти для возбуждения газовых лазеров, представляют интерес электронные пучки длительностью 10 с и более, При увеличении длины вакуумного промежутка для получения пучков такой длительности становятся существенными потери пучка внутри .трубки из-за угловой расходимости этого пучка и становится значительным изменением импенданса трубки в процессе импульса из-за увеличения эмиттирующей поверхности расширяющейся плазмы.Эти трудности наиболее просто устраняются путем з.аглубления катода в фокусирующий электрод. Но при этом уменьшается напряженностьполя на поверхности катода из-за экранировки фокусирующим электродом и возникает вопрос создания катодной плазмы.Известны импульсные источники электронных пучков, содержащие изолятор, холодный катод и анод, подключенные к источнику импульсного, напряжения, поджигающий и фокусирующий электрод в виде сетки, расположенной над поверхностью катода.Напряжение на поджигающий электрод подается от омического делителя, включенного между катодом и анодом (2524475 Формула изобретния Это устройство имеет усложненную схему питания и конструкции из- за необходимости создания высоковольтного омического делителя в схеме питания, а также необходимости установки дополнительного высоковольтного ввода, 5Цель изобретения - упрощение схемы питания и конструкции импульсного источника электронных пучков.Это достигается тем, что поджигающий электрод электрически соединен с 10 Фокусирующим электродом, который установлен на изоляторе, причем геометрические размеры и взаимное расположение фокусирующего и поджигающего электродов, анода и катода таковы,что величина емкости между катодом и поджигающим электродом много меньше величины емкости между поджигающим электродом и анодом.На чертеже изображен предлагаемый импульсный источник электронных пучков 2 аИмпульсный источник состоит из изолятора 1, Фокусирующего 2 и поджигающего 3 электродов, холодного катода 4 и анода 5, подключенных к источнику высоковольтного импульсного 25 напряжения.Источник работает следующим образом.. Между катодом и анодом прикидывается импульсвысокого напряжения, ЗО Для пробоя разрядного промежутка 8 между катодом 4 и поджигающим электро дом 3, за счет емкостных связей С и С образованных в результате соотД Вветствующего выбора геометрического размера и взаимного расположения като да, поджигающего и фокусирующего электродов и анода, основная часть импульсного напряжения падает на разрядном промежутке б. После пробоя этого промежутка и перекрытия плазмойпространства между катодом 4 и фокусирующим электродом 2 последний становится эквипотенциальным с катодом 4и далее выполняет Функции электрода,Формирующего плазменный эмиттер,изкоторого извлекается сильноточный электронный пучок.За счет удлиненной трубчатой формы фокусирующего электрода 2,время распространения Фронта плазмы внем от катода к концу электрода может составить значительный промежутоктока мс. Это позволяет получитьв источнике импульсы электронноготока 20 мкс. Импульсный источник электронныхпучков, содержащий изолятор, фокусирующий и поджигающий электроды, холодный катод и анод, подключенные кисточнику импульсного напряжения,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что сцелью упрощения его конструкции иэлектрической схемы питания поджигающий электрод электрически соединенс фокусирующим электродом, которыйустановлен на изоляторе, причем геометрические размеры и взаимное расположение Фокусирующего и поджигающегоэлектродов, анода и. катода таковы,что величина емкости между катодоми поджигающим электродом много меньше величины емкости между поджигающим электродом и анодом.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Мощные наносекундные импульсныеисточники ускоренных электронов. новосибирск, Наука, 1974.2. Патент СшР. Р 2.577.314,кл. 313.58, декабрь 1951ВНИИПИ Заказ 7844/7Тираж 885 Подписное филиал ППП 1 Патент, г.ужгород, ул,Проектна