Катодный узел

СОВЕТСКИХ СТИЧЕСНИХ ЛИН ТЕТ СССРИ ОТНРЫТИЙ АРСТВЕНН АМ ИЗГОС ПО КЕСЩЯм;-, 1,САНИЕ ИЗОБРЕТЕН К 088,81ельство ССС /20, 1974, ессованный 973, У 6,ДНЫЙ УЗЕ ащий мет ку с эми й электронаплическую ттирующим воо СКОМУ СИИДЕТЕЛЬСТ(54)(57) КАТО Лпушки, содержплоскую подпож 1) 4 Н 01,1 1/20 3/О крытием, осесимметрично соединеннуюс токоподводом, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью улучшениятокопрохождения через пушку и повышения ремонтопригодности конструкции, подложка закреплена через изоляторы на металлическом переходномкольце, а токоподвод выполнен в виде металлических проволочек, одинконец каждой из которых соединен спереходным кольцом, а другой - сцентром подложки со стороны, протиположной эмиттирующему покрытию.5 Ю 15 ного узла. 50 55 Изобретение относится к конструк.циям катодных узлов и может быть ис- пользовано в сильноточных электронных пушках.Известен катодный узел, содержащий металлическую подложку с эмит,тирующим покрытием, осесимметричносоединенную с кольцевым держателемс помощью лапок, концы которых приварены к кольцевому держателю и краюметаллической подложки,Сварное соединение подложки сдержателем обеспечивает достаточнохороший электрический контакт. Однако замена катода в таком узле затруд-.нена, поскольку при этом требуетсяустранить и вновь воспроизвести всесварные соединения. Кроме того,этот катодный узел не предназначендпя работы с большими токами эмиссии.Пропускание таких токов связано снеобходимостью изготовления соедине-.ний с большой площадью контакта, что,в свою очередь, усиливает теплоотвод от катода и, следовательно, увеличивает пространственную неравномерность тока эмиссии.Известен также катодный узел, содержащий металлическую плоскую подложку с эмиттирующим покрытием, осесимметрично соединенную с токоподводом, При этом соединение подложки стокоподводом выполнено по всему периметру подложки.В этом катодном узле отсутствуетаксиальная симметрия эмиссионноготока, что особенно сильно проявляется при токах более 0,5 кА и существенно ухудшает токопрохождение черезпушку, поскольку отклонение пучка отоси симметрии может приводить к оседанию существенной части пучка наэлементах ускоряющей системы,1 Дело в том, что на эмиссионный ток в прикатодной области действует радиальная составляющая силы Лоренца, направленная от периферии катода к его центру и равная Рд =е 7 Йгде е - заряд электрона;Ч - вектор скорости эмиссионного тока;Й - вектор азимутального магнитЧного поля в прикатоднойобласти.Величина силы в рассматриваемых условиях изменяется от нулевого значения вцентре катода до величины на егопериферии, определяемой величинойазимутального магнитного поля ипродольной скоростью эмиссионноготока в прикатодной области,В реальных условиях при использовании известного катодного узланевозможно. добиться равенства сопротивлений контакта по всему периметру катода. Это приводит к неравномерному растеканию тока по поверхности. катода от периферии к центру,что вызывает искажение азимутального магнитного поля в прикатоднойобласти, а это, в свою очередь,приводит к неравномерному угловомуотклонению эмиссионного тока по азимутч на определенном радиусе катода,к смещению центра пучка относительно оси катодного узла и искажениюформы пучка. Величина смещения при неизменной геометрии пушки, как установлено экспериментально, приблизительно прямо пропорциональна квадрату величины ускоряющего напряже- НИЯКроме того, при разогреве подложки до рабочей температуры происходит линейное и угловое смещение оси подложки известного катодного узлаотносительно оси электронной пушкииз-за деформации керна под действием веса подложки и ее линейногорасширения. угловое и линейное смещение пучка на выходе электронной пушки значительно усложняют проводку его через последующую ускоряющуюсистему, например линейный индукционный ускоритель. Целью изобретения является улучшение токопрохождения через пушку и повышение ремонтопригодности катодПоставленная цель достигается тем, что в катодном узле, содержащем металлическую плоскую подложку с эмиттирующим покрытием, осесимметрично соединенную с токоподводом,подложка закреплена через изоляторы на металлическом переходном кольце, а токоподвод выполнен в виде металлических проволочек, один конецкаждой из которых соединен с переходным кольцом, а другой - с центром подложки со стороны, противоположной эмиттирующему покрытию. 1 На чертеже изображен вариантконст рукции предлагаемого катодного узла.10869 редактор Е. ".лронова Техред Н.Глущенко Корректор Е. Рошко Заказ 911/3 Тираж 699 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5Производственно"полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Металлическая плоская подложка 1 катодного узла с эмиттирующим покрытием 2 посредством скоб 3 крепится шарнирно к изоляторам 4. Изоляторы 4 шарнирно связаны со скобами 5. В свою очередь изоляторы 4 и скобы 5 шарнирно связаны с переходным кольцом 6 в плоскости, перпендикулярной радиусу подложки 1. На переходном кольце 6 установлен упор 7,. Пе реходное кольцо 6 закреплено накатодной ножке 8. Металлические проволочки 9 одним концом соединены с переходным кольцом 6, другим - с центром подложки 1 со стороны, противоположной эмиттирующему покрытию 2.Во время иодготовки электронной пушки к работе подложка 1 разогрео, вается до температуры порядка 1000 С. При нагреве подложка 1 расширяется 20 и отклоняет изоляторы 4 до соприкосновения с упором 7Упор 7 может быть выполнен в .виде кольца, внут" ренний размер которого определяется температурой нагрева подложки В результате подложка 1 оказывается зажатой через изоляторы 4 в упоре 7, Данная конструкция позволяет . электрически изолировать подложку78от остальной части пушки, при этомудовлетворяется обязательное требование компенсации термического расширения подложки 1.В момент подачи ускоряющего напряжения компенсационный ток поступает на переходное кольцо 6, затем,по проволочкам 9 к центру подложки1 со стороны, противоположной эмиттирующему покрытию 2. Далее компенсационный ток равномерно растекаетсяв радиальном направлении по подложке 1. При этом аэимутальное магнитное поле в прикатодной области неискажается. Таким образом достигается аксиальная симметрия эмиссионного тока при достаточно простойконструкции катодного узла,Кроме того, применение изоляторовс низкой теплопроводностью позволяет уменьшить интенсивность охлаждения периферийной части подложки.Проволочки токоподвода могут бытьиспользованы также в роли шунта дляизмерения тока эмиссии, что особенноважно при импульсной работе электронной пушки, когда паразитные емкости конструкции пушки вносят погрешности в результаты измерений,