Электронно-лучевое устройство

 

Использование: электронно-лучевое устройство предназначено для формирования электронного пучка с заданным поперечным размером. Сущность изобретения: устройство содержит электронную пушку, включающую катод, управляющий электрод , анод и датчик поперечного размера пучка, а также схему питания и регулировки размеров пучка. Датчик выполнен в виде кольцевой диафрагмы, охватывающей пучок , сигнал с датчика сравнивается с опорным , а разностный сигнал через схему регулировки воздействует на блок питания управляющего электрода, что обеспечивает стабильность заданного размера пучка. С целью повышения стабильности анод с датчиком объединены в единый протяженный вдоль оси электрод в виде цилиндра Фа радея, что исключает влияние отраженных и вторичных электронов на работу устройства . 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (s))s H 01 J 37/30 ГОСУДАРСТВЕНЮЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР

{ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

»» О (21) 3495254/21 (22) 30.09.82 (46) 23,07.93. Бюл. hh 27 (71) Др.-Инж. Рудольф Хелль, ГмбХ (ОЕ) (72) Зигфрид Байсвенгер и Вольфганг Боппель (0Е) (56) Патент США М 3872351, кл. Н 05 В

39/04; 1973.

Москалев В.А„Сергеев Г.И. и Шестаков B.Ã.

Измерение параметров пучков заряженных частиц. М.: Атомиздат, 1980, с.7 — 9, с.103-105. (54) ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОЕ УСТРОЙСТВО (57) Использование: электронно-лучевое устройство предназначено для формирования электронного пучка с заданным поперечным размером. Сущность изобретения: устИзобретение относится к высокостабильному источнику излучения заряженных частиц с подогревным катодом, вспомогательным электродом и анодом сo сквозным отверстием.

В основе настоящего изобретения лежит задача создания высокостабильной электронной пушки, в которой луч, стабилен по исходному размеру, углу раствора и току.

Для решения этой задачи на обратной, по отношению к катоду. стороне вспомогательного электрода предусмотрена окружающая луч соединенная с измерительным резистором измерительная диафрагма, с помощью которой может диафрагмироваться часть пучка, на которую воздействует вспомогательный электрод, причем измерительный резистор в качестве датчика действительных значений соединен с подключенным к опорному напряжению регулятором. а выход регу,, Ы,, 1830154 АЗ ройство содержит электронную пушку, включающую катод, управляющий электрод, анод и датчик поперечного размера пучка, а также схему питания и регулировки размеров пучка. Датчик выполнен в виде кольцевой диафрагмы, охватывающей пучок, сигнал с датчика сравнивается с опорным, а разностный сигнал через схему регулировки воздействует на блок питания управляющего электрода, что обеспечивает стабильность заданного размера пучка.

С целью повышения стабильности анод с датчиком объединены в единый протяженный вдоль оси электрод в виде цилиндра

Фарадея, что исключает влияние отраженных и вторичных электронов на работу устройства. 2 ил. лятора для стабилизации диафрагмируемого посредством диафрагмы пучка соединен с вспомогательным электродом. В зависи- . мости от расположения измерительной диафрагмы может быть благоприятным соединение измерительной диафрагмы с гютенциалом, который отличается от нулевого потенциала C) электронной пушки. Предпочтительный вариант изобретения заключается в том, что диаф- (Л рагма выполнена в аиде клетки Фарадея. ф

Другое предпочтительное выполнение изобретения заключается в том, что анод пушки выполнен в виде измерительной диафрагмы.

На фиг.1 показано размещение электродов электронной пушки; на фиг.2 — принципиальная схема выполнения устройства.

На фиг.1 изображена принципиальная конструкция электронной пушки, а именно подогревный катод К, вспомогательный

I 630154 электрод Я и измерительная диафрагма M. которая окружает выходящий из поверхности катода электронный луч Е. Измерительная диафрагма M соединена через измерительный резистор RM с постоянным потенциалом, например, потенциалом массы. и выполнена таким образом, что улавливает часть пучка, которая больше отверстия

В диафрагмы. Для поддержания постоянной эффективности этой диафрагмы, пространство перед диафрагмой в направлении катода выполнено в виде клетки FK Фарадея. В электронной пушке измерительная диафрагма может быть анодом или анод, в направлении луча, может быть размещен перед или за измерительной диафрагмой.

Если пучок сфокусирован так, что он имеет размер, который изображен граничными лучами Е1 и Е, то он может без помех проходить через отверстие В диафрагмы, Если пучок более веерообразный, как это изображено граничными лучами Ез и Еа то он наталкивается на внутреннюю стенку измерительной диафрагмы M и через измерительный резистор Rr4 к опорному потенциалу течет ток, При этом предпочтительно чтобы измерительная диафрагма M была соединена с потенциалом, который отличается от нулевого потенциала электронной пушки.

Практика показывает, что из-за термических дрейфов, прежде всего в фазе разгона, изменяется расстояние между катодом и анодом. При твердо отрегулированном напряжении на вспомогательном электроде

W, также называемым цилиндр Венельта, изменяется геометрия пучка и из-за этого при отсутствии измерительной диафрагмы

M и предусмотренного согласно изобретению регулятора происходит изменение интенсивности пучка.

На фиг,2 изображена схема, в которой появляющийся в измерительном резисторе

Вм ток, вызывающий на измерительном резисторе йм падение фактического напряжения Uls< подается в регулятор R напряжения, .который в свою очередь соединен с опорным напряжением Uref. Выход регулятора соединен с регулирующей схемой S, которая подает к вспомогательному электроду W регулирующее напряжение, обеспечивающее стабильное напряжение на измерительном резисторе йм. Опорное напряжение служит в регулирующей схеме в качестве фиксированного базового напряжения, с которым сравнивают регулируемое напряжение и определяют отклонение регулируемой величины, Это является нормальной функцией контура регулирования. На измерительном сопротивлении йу имеется Ulst (действующее в качестве меры анодного тока, так как в соответствии с законом Ома напряжение на сопротивлении пропорцио"5 нально току Регулятор "R" сравнивает 0ыс

Urer (действующее с опорным) и определяет отклонение Uist от Uref и передает его далее на исполнительный элемент S. Исполнительный элемент затем в зависимости от отклонения регулирует напряжение на . вспомогательном электроде W.

Формула изобретения

Электронно-лучевое устройство, содержащее электронную пушку, включающую

25 соосно по ледовательно установленные вдоль оси подогревной катод, вспомогательный управляющий электрод, анод со сквозным центральным отверстием для прохождения пучка и измерительный дат-. чик в виде охватывающей пучок кольцевой диафрагмы, а также измерительный резистор, блоки электропитания катода и вспомогательного электрода и регулятор блока питания вспомогательного электрода, приЗ5 чем измерительная диафрагма соединена с первым выводом измерительного резистора, второй вывод которого заземлен, первый вывод резистора соединен с входом регулятора, выход регулятора соединен с

"0 управляющим входом блока питания вспомогательного электрода. а выход последнего соединен с вспомогательным электродом, от л и ча ющеес я тем, что, с целью повышения стабильности поперечного размера пучка, анод и измерительная диафрагма объединены в единый электрод, выполненный в виде цилиндра Фарадея с центральным отверстием для прохождения пучка.

1830154

1830154

Составитель С. Доценко

Техред М.Моргентал Корректор Г. Кос

Редактор Т, Шагова

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101

Заказ 2493 Тираж Подписное

ВНИИХИ ГоСударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская нэб., 4/5