Электронная пушка,предназначенная преимущественно для газовых лазеров

 

ЭЛЕКТРОННАЯ ПУШКА, ПРЕДНАЗНАЧЕННАЯ ПРЕИМУЩЕСТВЕННО. ДЛЯ ГАЗОВ ЛАЗЕРОВ, содержащая катодньй узел, анод и мшпень-окно для вывода элект ронов, отличающаяся тем, что, с цепью упрощения констру уии и повышения надежности,, катодньй узел состоит из одного катода.с плоской змиттирующей поверхностью и формирующего электрода, поверхнос которого вьшолнена в виде отрезка конуса, примыкающего к катоду, пере щего в отрезок цилиндра, а анод лнен в виде трубы, охватывающей дный узел и мишень, причем выполследующие соотношения размеров: - 4,9-6; 0,18-0,22 У- 0,45-0,55 1,58-1,94; , ci 138 - 168°, г, - размер мишени; г - радиус катода; L расстояние между катодом и, мишенью;, Гф - радиус цилиндрической поверхности формирующего электрода; jp - длина цилиндрической поверхности формирующего электро да; 56 - угол между образующей конусной поверхности формирующего электрода и плоскостью катода.

COOS СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 4(51) П 01 J 3/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Д ф

à — = О, 18-0, 22 к,м

"ч rx

4,9-6.

М > — = 0,45-0,55 к

1,58-1 94;,0L где r

r к

,м

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 2220604/18-21 . (22) 08.06.77 (46) 07.01.85. Бюл..N- 1 (72) И.Н. Блейвас, И.И. Галицкая, Г.И. Егорова, С.А. Зусмановский и К.Г..Симонов (53) 621 385(088.8} (56) 1. Патент США №- 3769540, кл. 315-12 ° опублик. 1973.

2. Патент .США № 3863163, кл. 328-233, опублик. 1975 (прототип) . (54) (57) ЭЛЕКТРОННАЯ ПУШКА, ПРЕДНАЗНАЧЕННАЯ ПРЕИМУЩЕСТВЕННО ДЛЯ ГАЗОВЫХ

ЛАЗЕРОВ, содержащая катодный узел, анод и мишень-окно для вывода электронов, отличающаяся тем, что, с целью упрощения конструкуии и повышения надежности, катод- ный узел состоит из одного катода. с плоской эмиттирующей поверхностью и формирующего электрода, поверхность которого выполнена в виде отрезка конуса, примыкающего к катоду, переходящего в отрезок цилиндра, а анод ,выполнен в виде трубы, охватывающей катодный узел и мишень, причем выполнены следующие соотношения размеров: 138 — 168 размер мишени; радиус катода; расстояние между катодом и мишенью; — радиус цилинпрической поверхности формирующего электрода; длина цилинпрической поверхности формирующего электро да; — угол между образующей конус ной поверхности формирующего электрода и плоскостыс катода.

1080668 — 4 9-6

У У к

- = 0,18-0,22;

1 к.м — = 0,45-0,55;

М р гк

1, 58-1,94;

"к о

Ы = 138 — 168

Изобретение относится к электронным пушкам с электронным пучком большого поперечного сечения, предназначенным для вывода п оследнего в газовую среду, в частности для воз. буядения оптических квантовых генераторов.

Известна электронная пушка с термокатодом, создающая равномерный электронный пучок для облучения ми- 10 шени (1) . Нить накала или нескопько нитей в виде продольной полоски нахо-. дятся в фокусе параболического отражателя. В широкой части отражателя рас- положены два изолированных ускоряющих 15 электрода в форме проволочной сетки. Между электродами и мишенью находится также система управляющих электродов в виде проводящих полосок. Получаемый равномерный поток электронов облучает прямоугольную мишень. Применение большого числа эмиттеров и специальной рассеивающей оптики в вышеуказанной пушке приводит к значительному усложнению ее конструкции.

Известна электронная пушка, предназначенная преимущественно для газовых лазеров, содержащая анод, катодный узел и мишень-окно для вывода электронов )2) .

В этом устройстве катодный узел состоит из кожуха, внутри которого расположено множество параллельных накальных катодов. Около каждого ка-

35 тода расположена полуцилиндрнческая управляюцая сетка, имеющая острые края. Под управляющей сеткой расположена экранная сетка, предохраняющая анод от пробоя, возникающего между острьпя краями управляющей сетки и анодом. Для устранения провисання катодов, возникающего во время нагрева, применяется, специальный держатель, еще более усложняющий конст- 4 рукцию пушки.

Наиболее существенными .недостатками этой пушки являются значительная сложность ее конструкции и наличие высокостабильных источников питания

50 для сеток.

Целью изобретения является упрощение конструкции и повышение надежности, Цель достигается тем, что в элект 55 ронной пушке, предназначенной преимущественно для газовых лазеров, содержащей катодный узел, анод и мишень-окно для вывода электронов, катодный узел состоит из одного катода с плоской змиттирующей повер;:ностью и формирующего электрода, поверхность которого выполнена в виде отрезка конуса, примыкающего к катоду, перехо-. дящего в отрезок цилиндра, а анод выполнен в виде трубы, охватывающей катодный узел н мишень, причем выполнены следующие соотношения размеров: где r — размер мишени;

r радиус катода;

L — расстояние между катодом и км мишенью;

r — радиус цилиндрической поверх F ности формирующего электрода; — длина цилиндрической поверхности формирующего электрода; — угол между образующей конусной поверхности формирующего электрода и плоскостью катода.

На чертеже схематично изображена электронно-оптическая система электронной пушки и сформированные ею тра ект ории электр онов.

Накальный катод 1 с радиусом r и формирующий электрод 2 с радиусом внутренней поверхности r .и углом наклона конической поверхности заключены в вакуумный объем, стенки которого служат анодом. Анод 3 оканчивается на расстоянии Е„ мишенью 4 с к.м поперечным размером r . В результате оптимизации параметров электроннооптической системы на ЭВМ сфсрмированный электронный пучок охватывает всю поверхность мишени и распределение его плотности на мишени равномер но.

Электронная пушка работает следующим образом.

На катод 1 подается напряжение накала и высокое напряжение отрицательной полярности. Формирующий электрод

2 электчйчески соединен с катодом.

Анод 3 и мишень 4 находятся под нулевым потенциалом. Под действием высокого напряжения электроны эмиттируютРедактор О. Юркова

Корректор H. Король

Техред С.Легеза

Заказ t 5/1 Тираж 679 Подписное

hHHHHH Гncygaрственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 1080668 4 ся с поверхности катода и движутся к тока. Конструкция пушки отличаетсяпромишени по расходящимся траекториям., i стотой и надежна. в эксплуатации.

Эта электронная пушка была изготов- Таким образом данное чзобретение лена и испытана. Результаты испыта- позволяет значительно упростить коннийпоказали,что намишени получается струкцию устройства при повышении наравномерное распределение плотности дежности его работы.