Повна версія

Головна arrow Техніка arrow ЕЛЕКТРОНІКА. ЧАСТИНА 1 ВАКУУМНА ТА ПЛАЗМОВА ЕЛЕКТРОНІКА

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   ЗМІСТ   >>

ЕМІТЕРИ ВІЛЬНИХ ЕЛЕКТРОНІВ

Електронна гармата

Для формування електронного пучка (потоку) використовується електронна гармата , яка представляє собою електронний пристрій, що складається з катода спеціальної форми, прискорює електрода анода і фокусують електродів, призначених для формування пучка необхідної форми.

Існує велика різноманітність конструкцій електронних гармат.

Однією з характеристик електронної гармати є первеанс Р, величина якого дорівнює відношенню струму електронного потоку до прискорює анодному напрузі в ступеня трьох других:

Первеанс є мірою інтенсивності електронних потоків.

Потоки з Р < 10 А В т є низкоинтенсивними (їх генерує електронний прожектор), а потоки з Pt 10 ~ * А-а відносяться до високоінтенсивних або високопервеанс- ним, і для їх генерації використовується електронна гармата.

Найбільш поширеним типом електронних гармат є гармата Пірса (рис. 3.7), в якій геометрією електродів досягається розподіл потенціалу так само, як в диодной системі, а нормальна складова напруженості електричного поля на кордоні електронного потоку дорівнює нулю.

В електронних гарматах зі збіжним електронним потоком спостерігається кросовер (Кр) або перетин з мінімальним радіусом пучка і нульовими радіальними складовими швидкостей електронів. Наявність кросовера - необхідна умова формування пучка в магнітному полі, в системах з магнітною періодичної фокусуванням і електростатичним фокусуванням.

Ставлення щільності струму в кросовері до щільності струму катода називається компресією (91).

При рівномірній щільності струму

Гармата Пірса, що формує аксіально-симетричний електронний потік

Мал. 3.7. Гармата Пірса, що формує аксіально-симетричний електронний потік: а - розходиться потік; б - сходиться потік; До - катод; А - анод:

ФЕ - фокусує електрод; Кр - кросовер

За допомогою електронних гармат різної конструкції можна сформувати трубчасті гармати електронів, порожнисті пучки, стрічкові пучки, багатопроменеві електронні пучки (рис. 3.8).

Електронний пучок - потік електронів, що рухається по близьким траєкторіях в одному напрямку, що має розміри в напрямку руху значно більше, ніж в кінцевій площині. Електронний потік складається з однойменно заряджених частинок, що формує всередині потоку просторовий заряд. У свою чергу цей заряд створює власне електричне поле.

Електрони в електронному пучку рухаються по близьким траєкторіях і формують в пучку лінійні струми, що створюють власні магнітні поля.

Схеми електронних гармат

Мал. 3.8. Схеми електронних гармат: а - гармата стрічкового пучка; б - гармата полого пучка; в - многопучковая гармата

В електронному пучку спостерігаються два взаємно протилежних явища. З одного боку, електричне поле просторового заряду створює силу, яка прагне розширити пучок відповідно до кулоновским відштовхуванням однойменних зарядів. З іншого боку, магнітне поле лінійних струмів породжує силу Лоренца, яка прагне стиснути електронний потік. Оцінки показують, що дія просторового заряду зв'язується при енергіях електронів близько 10 3 еВ при токах ~ * А. стискає дію магнітного поля проявляється в релятивістських пучках, при швидкостях електронів, близьких до швидкості світла, або енергії електронів близько 1 МеВ.

 
<<   ЗМІСТ   >>