Управляемый импульсный источник электронов

/02, Н 01 Л 1/30 ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ПИСАНИЕ ИЗОБ ЕНИЯ ТОРСКОМ,Ф Св ЕЛЬСТВ 09161/18-25.11.86, Бюл, Мфдена Трудовогоститут радиотехСССР ЯЕ 1 ЫИ И 1 ПУЛ 1 СНЫЙ ИС ОВ, содержащий эмит ика, включающего ле лементы и два элект ся в контакте с поектрика, о т л и - тем, что, с целью уды управляющего имго напряжения, поктрика в местах кон расного Знаики и электро В,Стриг илантье 1.3.032 торское 6, кл. ей Г.Н. енко.Дмитриев 212.3 (08 свидетел 01 Л 1/ и др. Не ветское ьство СССР30, 1975.накаливаемь радио", 19 атоды 287(54) (57) УПРАВЛ ТОЧНИК ЭЛЕКТРОН тер из диэлектр ко ионизуемые э рода, находящие верхностью диэл ч а ю щ и й с я снижения амплит пульса и анодно верхность диэле такта с. электро таллом и имеет проводности в д ми легирована меэффициент электропазоне 10-1 Ом см 1,Изобретение относится к эмиссионной и квантовой электронике.В целом ряде устройств, таких как ускорители электронов, квантовые генераторы, разрядные устройства и т.п. требуются управляемые импульсные источники электронов, дающие импульсы тока порядка 10 -10 А/см .Для этой цели могут быть использованы источники электронов, основанные на использовании явления взрыв ной эмиссии.Известны жидкометаллические и твердотельные неуправляемые импульс- ные источники электронов взрывной5 эмиссии,Однако в таких источниках напряжение, возбуждающее эмиссию, является одновременно и ускоряющим, что не позволяет в широком диапазоне изменять ток эмиссии. Кроме того, такие источники дают пучок электронов, неоднородный по сечению.Ближайшим техническим решением является управляемый импульсный источник электронов, содержащий эмиттер из диэлектрика с добавками легко ионизуемых элементов и два электрода, находящиеся в контакте с поверхностью диэлектрика. го 25 30 Один электрод источника выполнен в виде слоя серебра, нанесенного на одну поверхность диэлектрика, аЗ 5 другой - в виде вольфрамовой прово= локи, острие которой прижато к противоположной поверхности диэлектрика. Отбор электронов с такого источника производят с помощью коллектора, рас положенного со стороны поверхности диэлектрика, контактирующей с вольфрамовой проволокой. При подаче на электроды управляющего импульса напряжения ( "д 0,4-4,0 кВ) длительностью 45 от 2 до 50 нс на поверхности диэлектрика возникает плазменный разряд за счет резистивного нагрева вольфрамового острия и диэлектрика проходящим автоэмиссионным током. Для от бора электронов из плазмы на коллектор подают импульс напряжения 30 кВ. Использование таких высоких напряжений для зажигания разряда и вытягивания электронов из плазмы обуслов ливает высокие требования к изоляции и усложняет конструкцию и эксплуата-, цию источника электронов. Целью изобретения является снижение амплитуды управляющего импульсаи анодного напряжения.Это достигается тем, что поверхность диэлектрика в местах контактас электродами легирована металлом иимеет коэффициент электропроводностив диапазоне 10- 1 Омсм ,Сущность изобретения поясняетсячертежом.Импульсный источник электроновсодержит эмиттер 1 из диэлектрика иуправляющие электроды 2 и 3Диэлектрик содержит щелочные илищелочно-земельные элементы, Такимдиэлектриком может быть ниобат лития,титанат бария, алюмосиликат цизияи т.п. Часть диэлектрика в местахконтакта с электродами или весь онимеет проводимость в пределах от 1до 10 Омсм-, Указанная величинапроводимости достигается легированием диэлектрика металлом и можетбыть получена, например, путем напыления на поверхность диэлектрикаслоя металла с последующим диффузионным отжигом или путем приготовлениясмеси диэлектрика с металлом с последующим спеканием. В качестве легирующего металла можно использовать,например, титан, вольфрам, тантал,ниобий, ванадий, медь и т,п, Электроды 2 и 3 находятся в контакте с поверхностью легированной части диэлектрика и выполнены в виде пружинящихпластин. В другом варианте один электрод может быть выполнен в виде металлического станка, контактирующегос легированной частью диэлектрика. Состороны поверхности легированнойчасти диэлектрика, находящейся вконтакте с электродами, расположенколлектор 4.Предложенный источник электроновработает следующим образом,При подаче на электроды 2 и 3 управляющего импульса с амплитудой 200-400 В происходит резистивный нагрев этих электродов и диэлектрика в месте их контакта за счет прохождения тока импульса, в результате чего в этом месте происходит микро- взрыв вещества диэлектрика и электродов с образованием йоверхностного плазменного разряда. Для отбора тока электронов из плазмы между управляющими электродами 2 и 3 и коллектором 4 прикладывают либо постоянное654020 напряжение Б = 0-600 В, либо положительный импульс необходимой длительности. СоставительРедактор П,Горькова Техред В.Кадар Корректор А.Обручар Заказ 6259/2 Тираж 643 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 Экспериментально исследованы эмиссионные параметры ряда источников электронов в соответствии с данным устройством, полученные при амплиту,д чпоавляющего импульса Прд==300 В и напряжении на коллектореПо. = 600 В,Из полученных данных следует,что предложенный импульсный источник5 электронов позволяет получать те жезначения тока в импульсе, что и известные источники, но при меньшихвеличинах амплитуды ускоряющего напряжения.