Устройство для ускорения электронов

" ОСУДАРСГН.ННЦй НОДПЕт СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕЕ)ИЙ И ОТКРЬРП/1 1("т - цап(3 ят)кс ни Ос тъ магнитного поля, .3,1. - напр/1)т:ец(1 е на элект 3 одах 1 .Таз)р 1 (,Б) ОЗреде)1 яемое В 11 р Ец(1 ЕТт Е,; максцмальцая цат)ря)кецность э(1/зкритеского поля в зазоре 1 е)О(т,у эле тродами, огра - цитецта) уровнем появления агтоэлектроццой (холодно 1) эмиссии, Б//см;)г,. - радиусы внутреннего и внешнего электродов соответст;три этом каждьтт электрод радиусаяв:тяется анодом НО Отцопению квнутреннему электроду радиуса г 1катодом по отношению к внешнемузл ктроду радиуса Г индекспринимает значения от 1 до тт - 1,де и - число электродов.11 Я 2 б расположенные :электроды, изготовеццье из цемдгцитцо и материала, при 5 этом радиус кдждог) электр)да у;олетворяет условикэ,1(, К( (, (:, К увеличении давления газа в камеревыше 10 " Па. 15Изве("-тел исгочник полл 1 эиэовяцных не предусматривается,Прототипом предлагаемого устройства является устройство для ускорения электроноз, содержащ(ее вакуумнуюкамеру с двумя цилиндрическими,аксиально расположенными электродами, установленную внутри соленоида.Электронная пупка размещена внутрицентрального электрода. Камера имеет отверстие для напускд атомарного водорода. Предельное давление в камере составляет 10 Пд 2. 4 ОПедостатком прототипа является невозможность це только увеличить, но и сохранить достигнутую энергию электронов 50 кэВ вслецствие понижения электрической прочности в зазоре 45 с увеличением. давления в камере выпе 10 Пя при заданном магнитном поле.Цель изобретения - повышение электрической прочности ускоряющего устройства сувеличсцием давления газа в камере при постоянной напряжецнос. ти магнитного поля.Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для ускорения электронов, содержащем внутрисолено - 55 ида вакуумную камеру сдвумя аксиально расположеннымиэлектродами,находящимися в скрещенных электрическом кого режима гН:6 2 Д/и Изобретение относится к техникеполучения пучков заряженных частицв ускорителях и плазмотроцах, вчдстнос ги в источнике поляриэоваццых э.ектронов.В устройствах, использующих взаимодействие пучков заряженных частиц с газовыми струями при наличии магнитных полей ,например, плазмотроны, источники поляризованных электронов), возникает проблема повышения электрической прочности в зазоре между электродами при электронов, в котором ускорениеосуществляется электростатическимпотенциалом между двумя аксиальцорасположенными электродами, находящимися в магнитном поле соленоидас 1, В вакуумную камеру устройствапоступает атомарный водород, взаимодействующий с пучком электронов.Источник имеет низкую энергию поляризованных электронов, которая непревышает 1 кэБ. Ускорение до болеевысоких энергий в ддццом источнике и МаГНИтНОМ ПОЛЯХ, УСТДЦОВЛЕНЫ ДОПОЛцительные гилиндри еские дксид.ьно и (3,36)0 + 13;и 1 де Н н 1 пряже н ность мяНи " .Н го ц(э 5э, - напряжение на ээектродах зазора ,Г, определяемое выраже- нием где - максимальная цяэг)яж(. Нцост,элок т 1 эи(еского 1 оля 13 111 зо)ах между электро;Ями, г)грдцичецная уровнем появления двто -электро ццой 1, холод цг)Й) э ю - сии, В/см;г г, - радиусы вцутреццего и внешнео (го ээ(ектр Одов соотве гсэ(-цц), индекс ) принимает зцдче(ие от 1 до и - 1,где и - число эгектр )Г(оэ; каждыйэлектрод радиуса г, яЭГяетс 5 яцодимпо отношению к внутреннему ээекр(эдуРДД;ГУСЯ Гк и КатОДОМ ПО ОЦСЕЦГГЮ Квнешнему электроду рддиусд гэ;. В зазоре между ээек 1,.к 1 всегдя возникают э:ектроцы в ре эу,ьтдтгрд.3:1 ицых фг(.зич вских 1 роце.СО 3, 1 Я 11)имер ц резуэьтдте взаимодействияКОСМ 1 ЕСКС)Г) И.ЭЭУкЕЦИЯ С ;ЭМк 11 О 1)е, 1 ри цдэожеции мя 1 цитцО(; п(э:япрои( хо,ит сци)кение:электрич(.скойпрочно(.тГ, цызцдццое уве;иче(цц" 1,; л и ц Г 1 Г 1 (э 0 б ег -3 тг х э; е к т р 0; Г 1)1и с -лд иоци:эиру)щих столкцоэеций. П.цы -пец 1 Р .электрич Ской цроИост в дЗц -НО 1 устройстве св 51 зяно с О ргН;(е -ци е ,.,э и ц ц р и 6 е Г 1 эе к т 1) О ц О ц Г у те иуец:ения эд эорд между дкидлгцо рас.1);РБО ццыми э:1 ектродями- ме цыме ц 1 еэдзоря 11 эиэо;и, к зям)п(ацию тр;(к -торий электроцов ца зэедецый э:ект -род без обра" ования пробоев, 11 ягцитное поле ц такой системе опреде.(яется из уравнения параболы критичесгде М - напряженность магнитно о поля, 3;Условие максимально возможного приложения магнитного поля привод к требованию, чтобы радиус внешне г ыл бл лектр вводимого эле ктр ода радиусу в нутре нне го уменьшить согласно ок ка. Есл ому требованию азор между злект ми, а пря- стоя ение между ними сохранить ым, что прои еской прочно одит снижение электи в силу действия другого Фактженности эленя автоэлектр а - увелич ия напряля до уроиой) э ис -рического по иной (холод напряженност и электрия за счет ии. Снижени еского поля ествляет ерера пределени лектродами так, апряженности Е ежду цилиндрами напряжения междуто максимальныев любом из зазоро равны согласно Фор м ОГъ 5 (; =радиус нутреннего элек да; электрода электрорадиус напряже ешнего те межд 5 дам я анодом лектро иу явля Р - напряжение между электро -дами, В;г, - радиусы внутреннего и внешне -го электродов соответственно,см.Из Формулы (1) при условии замикания орбит электронов на электрод радиуса г следует, чтопо отношению к внутреннему электродурадиуса г, и катодом по отношению кв н ешнему эл ек тр оду р адиуса г, 1принимает значения от 1 до п, гдеи - число электродов,аботает следунн. а.м обтроист зом Наже ние между эле ктр о тся делителем б согтак что на внутре е 2 создается макси ми рас сно фо пределяемуле (2)электроднапряжение относительно элемаксимальным радиусом, котодинен с анодом, как показантеже, Электроны, эмиттируемьэлектронной пушкой 3 послествич с атомами газовой стускоряются в зазоре между твнутреннего электрода 2 и аДанное устройство,обладной электрической прочност н ьное тр ый а е н ер е имо уи м 8.овыше нае ью На чертеже приведен конкретный пример осуществления решения с одним дополнительным электродом.На оси вакуумной камеры 1 внутри электрода 2 расположена электронная пушка 3. Электрод 2 подсоединен к источнику отрицательного напряжения 4, следующий (дополнительный)1 электрод 5 подсоединен к источнику напряжения через делитель б, внешний электрод 7 соединен с анодом 8 и за - землен, Электроды. разделены изоляторами 9, Устройство помещено внутри со леноида 10. В средней части соленоида вакуумной камеры и электродов имеет - ся отверстие 11 для напуска газ. с С, с гдд)п .д:., Б.Тех 1)ед г . "ии гии; Ре;глктл 1 те.;и Фидидл 11 И 1 "1 дтеит", г У:.,ии; дкд д 66 гд / Тирдж УЧ 31111 И 1111 И Гсусчдрс.г иедиеиг к ип деидгд изобрс теиици.:;рги.1130 3, 1(и.кВд р )1 з, д-дшекде