Автоэмиттер заряженных частиц

Авторы патента:

H01J1/304 - Электрические газоразрядные и вакуумные электронные приборы и газоразрядные осветительные лампы (искровые разрядники H01T; дуговые лампы с расходуемыми электродами H05B; ускорители элементарных частиц H05H)

АВТОЭМИТТЕР ЗАРЯЖЕННЫХ ЧАСТИЦ, выполненный в ниде металли-ческого острия с коническим оснокани:e .-i, переходящим сфеоичесгкое утог,щение :- Берпины, о т л и ч а ю щ и с я тем, что, г :;i,e. повьиенкя плотьссти ионного тока, отношение диаметра, сферического утод1 1ения D к наи--ены-:ему диаметр - конического осн;ойан ля .- заключено в пределах .. 6 а V Г Сч С с прочность эмиттера на ра: пороговая напряженность ; рения материала рмиттега длeктpичecки 1 полем; потенциал эмиттера. ю

СОЮЗ СОБЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧ ЕСНИХ

РЕСПЗ БЛИН

3(51j И 01 ) 1/30 3 04

ОПИСАНИЕ ИЗОБ. ЕТЕНИЯ

H ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬС=ГВУ

ЖЖ ЮЖЗ:...- ИЗ Д!БФЗИЕБ!

Е.".:, ПЕРЕХОД Я»;11»К»

1»1е-;.» e ер;»»и ны .

" е 1ич-"к- е т 11 И t» а л

1»Е ето, »t «1.»„ t»еск и о в pe;»eëa х к:-. а и -: е 1» ь|»: е и»,: д, a?:» основ=-..ни я .- э"-.к.- .. е

C.П

1« г с

972,, 2

Г о.". и э д а -. я= °

l с л э»»ит:еоа на (.я н» н»:-; и D с " :-:, е напряяенност -.:» .nnвЂ” о»а»н «м»» геt а

»ОРО "О1:- =. Я

p =ния мате .электсиче:: ким поле »; е-. q!!!» è° ... .. 1» а . 1 .отекL,1»an э»»иттеса

ГОСУДА СТНЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГИЙ (21) 3364071/18-21 (22) 18.12.81 (46) 07.12.84. Вк»л. »;- 45 .(72) И.M.Ìèõàéëoscêèê, П.Я.Полt.è".нин и Л.И.Федорова 53) 621.385.032.212(088.8) (56) 1. Evans C.A., Henc! nicks

Pev,Sci.instr»n: 43, 9 .10, ) р.1527.

2. Елинсон 11.И., Васильев

Автоэлектронная эмиссия. M.

Физ.-мат. лит., )958, с.77-7 (54) (57) АВТОЗМИТТЕР ЗАРЯЖЕН

ЧАСТИЦ, выполненный н виде м ческого острия с коничес.ки»-:.

„„Su„„1045777

« тЕМ, Что, -.:;Е:," »н ГС-.;-"-,КЕН - Я п»лоти»сти ион.вЂ”: »:.» тока, отно ен

- » на .»е t pat сФ ер1»ч .=е» о. о, " ол»»1Г н»» я

4Р фъ

Оч

I l. )

1045777

Редактор Л.Письман Техред С. Мигунова Корректор С.Шекмар

Заказ 9197/1 Тираж 682 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д.4/5

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная, 4 со сферическим утолщениеи на верши не.

Полевой эмиттер состоит из конического острия 1 и сферического утолщения 2.

Подготовка эмиттера к работе и его работа осуществляется следующим образом.

Приготовленное электролитическим . травлением коническое острие из вольфрама чистотой 99,98 крепится на держателе. Затем держатель с эмиттером устанавливают в вакуумчую камеру. Сферическое утолщение на вершине острия получают прогревом в вакууме 1 -10 мм рт.ст. при 1100 С 15 в течение 3 мин. Соотношение диаметров D/ d = 1350 A/715 Х = 1,9 измеряют по теь евому изображению в электронном микроскопе УЭМВ-10QB х 10000.

Острие с утолщением устанавливают затем в гелиевый автоионный микроскоп. Нагружение острия электрическим полем производят от высоковольтного генератора с плавной регулировкой напряжения в интервале от

1 до 30 кВ с длительностью импульса 5-10 с. Скорость подъема напряжения 4 кВ/мин. Генератор обеспечивает максимальный ток в импульсе 150 A. При этом получено значение плотности тока 6 .10 A/см .

Вблизи граничных значений отношений диаметров (2/d= 1140 A /330 A=3,5;

3 /d = 2270 A /2080 A = 1,1) значение плотности тока остается постоянным.

35.Анализ продуктов испарения при механическом отрыве сферического утолщения на вершине показал, что механический отрыв утолщения, приводящий к повышению напряженности поля, приводит к резкому возрастанию плотности ионного тока, не связанному с плазменным пробоем промежутка анод-катод.

Таким образом, настоящий эмиттер позволяет получить плотность тока на порядок выше плотности в прототипе, Так, с помощью эмиттера, выбранного в качестве прототипа, была получена плотность тока 10 A/см, в то время как с помощью предлагаемого полевого ионного эмиттера была получена плотность тока 6:10 А/см . В связи с этим, эффект, который может быть получен при использовании изобретения по сравнению с прототипом, будет заключаться в энерговыигрыше, пропорциональном возрастанию плотности тока.

Этот энерговыигриш увеличится соответственно на порядок при работе предлагаемого полевого ионного эмиттера при облучении ионным пучком мишени (например, в термоядерном реакторе) .

Кроме того, данный полевой ионный эмиттер можно получить на стандартном оборудовании и в достаточном количестве, так как возможно одно- временное изготовление серии игольчатых эмиттеров с помощью прогрева их в высокотемпературном термостате.