Способ получения электронного пучка

(51) 5 Н 01. ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ да. Для этого вв расположенный за утка на таком рас пробоя промежут тоод меньше, чем Импульс высокого ду катодом и доп лее чем двукратно пульсный разряд, катод световой пу чения. 4 ил. СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУВЛИ ОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Институт теплофизики СО АН СССР(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЭЛЕКТРОННОГОПУЧКА(57) Изобретение относится к электронике и можетбыть использовано в электронике и смежных отраспяк Целью изобретения.является увеличениетока электронного пучка и защита анодной сетки отразрушения путем повышения устойчивости разряодится допопнительныи электроданодом яне основного промеж- стоянии от него, что напряжение ка анод - дополнительный эпекнапря;кенн. пробоя катод - анод напряжения г раскладывают межопнитепьным электродом при бом перенапряжении,зажигают имво время которо о направляют на юк от внешнего источцика изпу1799194 электрическое поле в этой области практически отсутствует, Напомним, что в обычном тлеющем разряде в области отрицательного сечения, где также наблюдается электронный пучок, поле также отсутствует. По мере снижения наг яжения на промежутке катод-анод эффективность генерации электИзобретение относится к электронике и может быть использовано в электронике, квантовой электронике, рентгенотехнике, спектроскопии, плазмохимии, диагностических измерениях, 5Целью изобретения является увеличение тока электронного пучка и защита анодной сетки от разрушения путем повы- ронного пучка снижается и в случае шения устойчивости разряда, генерирую- зарождения неоднородности в промежутке, щего электронный пучок. 10 когда сопротивление промежутка начинаетНа фиг. 1 - 4 приведены варианты уст-падать, пройсходитперераспределениенэройств, реализующих предлагаемый спо-пряжения, ина аноде появляется потенциал соб. относительно дополнительного электрода,Устройство, реализующее предлатае- . тем самым низковольтного разряда выномый способ (фиг, 1-3), содержит катод 1, "5 сится из промежутка в область предварисетчатый анод 2,и дополнительный элект- тельно создайной плазмы, обеспечивая род 3, расположенный от анода на расстоя- сохранениеоднородного разряда.нии большем, чем расстояние между . Плотност.ь предварительной плазмы анодом и катодом; . должнаобеспечитьпроводимостьдостаточСущностьспособа заключается вследу О ную, чтобы все: напряжение, подаваемоеющем.:,:.междукаГодом и дополнительным электро- В области между анодом и дополни- , дом,оказалосьприложеййьгмк промежутку тельным электродом предварительно со-катод-анод, т.-е. должна быть не меньше здэется плазма. Плотность предварительно плотйостиплазмы, которая образуется по- созданной плазмы должна быть не меньше 25 сле электрического пробоя в нормальном плотйостиплазмы нормального тлеющего тлеющем рэзряде, Для того, чтобы в случае разряда. Затемна электроды 1 и 3 подается "зарождения й 6 однорадности в промежутке высоковольтный импульс, который, благо-катод-анод илипри переходе разряда в низдаря проводимости предварительно со-ковольтную стадию, произошло эффективздэнной . плазмы, . оказывается 30 нее перераспределение напряжения, а следо"ватель,но,и вынос энергии разряда из приложенным к электродам 1 и 2. В промежутке катод-анод формируется разрядко- промежутка катод-анод в пространство торый и гейерирует электронный пучок, между анодомидополнительным электро- собираемый коллектором 4: дом необходимо, чтобы расстояние междуПрисутствие предварительно Создан анодамидополйительным электродом было ной плазмы за анодом обеспечивает, в слу- больше расстояния" между катодом и аночае зарбждения неоднородности в дом.промежутке катод-анод, понижение напря- П р и м е р. Для сравнительной иллюстжения на промежутке и приводит к автома- рации работызаявляемого способа и прототическому затуханию неоднородности, что 4 О типа были проведены эксперименты на существенно стабилизирует разряд. Допол- разрядной ячейке с расположением электйительная стабилизация разряда обеспечи-радов, приведенным на фиг, 4, В этом случае вается также фотоподсветкой катода из за катодом последовательно располагались: области расположения предварительной через = 0;3 мм сетчатый анод 2 площадью плазмы, Основной механизм стабилизации 45 1 см и геометрической прозрачностью2разряда впредлатаемом способе заключа %, через 40 мм сетчатый электрод 3, ется в следующем, Напряжение, подэвае- который служит для прототипа коллектомое между катодом и дополнительным ром, а для заявляемого способа дополни- электродом, благодаря проводимости пред- . тельным электродом, и за ним через 27 мм варительной плазмы, оказывается прило сплошной электрод 4, который служил для женным к промежутку катод-анод. После обоих способов дополнительным коллектозлектрического пробоя промежутка в пери- . ром. Разрядная ячейка заполнена неоном од эффективной генерации электронного при давлении 0,5 кПа.пучка ток разряда переносится электрон- Работа предлагаемого способа была опным пучком и в существовании разряда в 55 робована при различных длинах промежутобласти расположения предварительно со- ках= 4; 1; 0,5; 0,3 мм. Во всех случаях зданной плазмы, т. е. между анодом и до- предлагаемый способ обеспечивал лучшую полнительным электродом, стабильность разряда, чем прототип. Нанепосредственноподключеннымкисточни- пример, при давлении неона 1 кПа с предку питания, нет необходимости, поэтому лагэемым способом можно было1799194 получить то; электронного пучка в 4 разабол ьший. Наиболее интересный результат, имеющий практическое значение, предложенный способ дает при колебательном режиме питания разряда. Дело в том, что в протяженных ячейках, когда площадь катода велика, возникают трудности с согласованием импедансов питания и разряда, что проявляется в переполюсовании напряжения. Как показали эксперименты, именно по этой причине в больших ячейках из-за потери однородности разряда в период переполюсования плотность электронного пучка, которую обеспечивает прототип, достигается на порядок меньше, чем в малых. В опытах с ячейкой, фиг. 4, при искусственном введении переполюсования напряжения предлагаемый способ обеспечивал тот же ток электронното пучка, что и без переполюсования, даже в условиях, когда с прототипом Формула изобретенияСПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЭЛЕКТРОННОГО ПУЧКА, заключающийся в том, что к промежутку между катодом и анодом, заполненному газом, прикладывают импульс напряжения и при более, чем двухкратном его перенапряжении осуществляют зажигание высоковольтного импульсного разряда, во время которого направляют на катод световой пучок от внешнего источника излучения, вызывающего на нем фотоэффект, ускоряют и через отверстия в аноде извлеэлектронный пучок получить совсем не удалось.Предлагаемый способ в целом имеетследующие преимущества: обеспечивает5 повышенную стабильность разряда, что позволяет в камерах с большой площадью катода получать электронные пучки с напорядок большим током; обеспечивает защиту анодной сетки от разрушения; обеспе 10 чивает относительную свободу размещенияодного из электрических вводов питания,что позволяет, например в высокотемпературных ячейках, выносить его из горячейзоны в холодную,1556) Бохан П.А., Сорокин А,Р. Открытый разряд, генерирующий электронный пучок: механизм, свойства использования длянакачки лазеров среднего давления. - ЖТФ,20 1985, т. 55, М 1, с. 88-95,Авторское свидетельство СССР1 Ф 820511, кл. Н 01 1 49/08, 1979 (непубл.). 25кают электронный пучок, отличающийся тем, что, с целью увеличения тока электронного пучка и защиты анодной сетки от разрушения путем повышения устойчиво сти разряда, указанный импульс напряжения п риклады вают между катодом и дополнительным электродом, располагаемым в том же газе непосредственно за анодом, причем расстояние между анодом 35 и дополнительным электродом устанавливают из условия, что напряжения пробоя указанного промежутка меньше. чем напряжение пробоя промежутка катод-анод.1799194 г Составитель Т. ЛакомкинаТехред М.Моргентал Корректор Н, Ревская 1, Егорова Редак Заказ 35 Производсгвенно издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 10 Тираж НПО Поиск" 113035, Москва, Ж, Подписнооспатентаушская наб., 4/5