Источник электронов

ОП И 4.АН И"Е ИЗОБРЕТЕНИЯ п 1725 И 4 Союз Ссзетскик Ссдиелистическпх Республик. Кл. Н 01 Л 1/3 ем заявки-с присоеди (23) Приоритет (43) Опубликов сударственный комитет СССР о делам изобретений н открытий(45) Дата опубликования о сания 30,03,8 72) Авторы изобретения отокин и В, И, Раховский(71) Заявит ИСТОЧ ЛЕКТРОНО м циентом лий или эффициентом Изобретение относится к приборам, используемым в устройствах, где требуется эффективный импульсный источник электронов для создания электронных пучков большой интенсивности с изменяющейся в широких пределах продолжительностью импульса. Такими устройствами могут быть линейные ускорители плазмы, импульсные рентгеновские трубки, устройства для создания термоядерной реакции, высоковольтные вакуумные разрядники.Известны автоэлектронные катоды, выполненные в виде пучка металлических иголок или лезвий, работающих в режи е взрывной эмиссии 11.Для увеличения срока службы, снимаемого тока и уменьшения времени коммутации тока у источника электронов - острий- ного катода такого типа, требуется решение двух взаимно противоречивых проблем. Для уменьшения времени коммутации и увеличения снимаемого тока нужны острия, взрывающиеся быстро, то есть изготовленные из материала с малой температурой кипения, небольшой теплоемкостью и высокими коэффициентами аккумуляции тепла и теплопроводности, тогда как для увеличения срока службы нужны материалы с высокой температурой кипения.Известны источники электронов, состоящие из множества острий, работающих в режиме взрывной эмиссии, острия которыхимеют сложное строение 2. Сплав из тугоплавких металлов, из которого изготавливаются иглы, должен содержать нитевид 5 ные включения, ориентированные вдоль осииглы и выходящие на эмиттирующую поверхность. Размер поперечного сечения указанных нитевидных включений зависит отнапряженности электрического поля. Иглы10 этого источника электронов выполняютсяиз сплава трех металлов (ниобия, цирконияи титана), у которых температуры плавления и кипения очень высоки.Однако эти источники имеют достаточно5 высокое время коммутации така, малый токи срок службы,Кроме того, следует отметить сложностьтехнологии изготовления сплава из трех тугоплавких металлов.20 Целью изобретения является уменьшениевремени коммутации тока, увеличения то аи срока службы катода.Поставленная цель достигается тем, чтокатод состоит из перемежающихся острий,изготовленных по крайней мере из двух материалов, обладающих различными коэффициентами теплопроводности,Материалом с малым коэффитеплопроводности может быть бери30 магний.Материалом с большим ко725114 Формула изобретения 20 Составитель Г. Кудиицева Техред В. Серикова Корректор В. Дод Редактор Н, Коляда Заказ 148/15 Изд.216 Тираж 857 ПодписноеНПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Типография, пр. Сапунова, 2 3теплопроводности может быть алюминий или медь.Изобретение может быть осуществлено созданием композиционного острийного катода, состоящего из перемежающихся ост рий, изготовленных из легко взрывающегося и быстро распространяющегося материала, который трудно нагреть за время импульса, то есть материала, обеспечивающего высокое значение коэффициента аккуму ляции тепла, например, из алюминия или меди,При нагреве одного конца острия процесс теплопередачи является одномерным, при этом время 1, необходимое для нагрева это го конца острия до некоторой критической температуры, определяется формулой где С - теплоемкость материала;К - его теплопроводность;А - коэффициент, зависящий, главнымобразом, от теплового потока итеплопроводности, 25Приведенная формула позволяет сделать вьгвод, что изготавливая острия из материалов с малой теплоемкостью, например из висмута, или большой теплопроводностью, например из меди, мы уменьшим длитель ность времени коммутации импульса тока, то есть снимем с источника больший ток,Увеличения срока службы источника можно достигнуть, если часть острий изготавливать из материала, у которого велик ко эффициент аккумуляции тепла, например из меди или алюминия.Таким образом, предложенный источник электронов позволяет уменьшить длительность времени коммутации тока, увеличить срок службы катода и увеличить ток эмиссии, что будет способствовать повышению стабильности и надежности работы катода. 1. Источник электронов, состоящий из множества острий, работающих в режиме взрывной эмиссии, отл и ч а ю щи й с я тем, что, с целью уменьшения времени коммутации тока, увеличения тока и срока службы катода, последний состоит из перемежающихся острий, изготовленных по крайней мере из двух материалов, обладающих различными коэффициентами теплопр оводности.2. Источник электронов, по п. 1, отл ич а ю щ и й с я тем, что в качестве материала с малым коэффициентом теплопроводности использован бериллий или магний.3. Источник электронов по п, 1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что в качестве материала с большим коэффициентом теплопроводности использован алюминий или медь.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1, Авторское свидетельство СССР381115, кл. Н 013 9/02, 1971.2. Авторское свидетельство СССР423198, кл, Н 011 1/30, 1972 (прототип).