Пушки Пирса с параллельным пучком — страница 10

  • Просмотров 3563
  • Скачиваний 483
  • Размер файла 396
    Кб

результаты могут быть использованы и для электрон­ных потоков конечной ширины, в том случае когда хп >> 2уп и краевые эффекты не оказывают значительного влияния. Когда уп и хп имеют примерно одинаковую величину, необходимо опреде­лять систему электродов, которая обеспечивала хотя бы прибли­женное выполнение граничных условий рассмотренного выше вида вдоль обеих граничных плоскостей (хz и yz). Эта задача сущест­венно сложнее

рассмотренной выше. При заданных значениях Ua, d, уп и хп величина тока в ленточ­ном потоке найдется из закона «степени 3/2»: Это выражение не учитывает влияния на отбор тока катода отверстия, которое прорезается в анодном электроде для вывода электронного пучка из пушки (рис. 9). Если отверстие не закрыто сет­кой, то оно приводит к ослаблению гра­диента поля у катода и уменьшению ве­личины токоотбора. Заметное отличие тока,

отбираемого с катода, от тока, определяе­мого данным выражением, наблюдается в тех случаях, когда размер отверстия 2уп сравним с расстоянием катод—анод d (2yn ≈ d). Кроме того, наличие отверстия нарушает условия движения электронного потока в области пушки и приводит, в частности, к появлению у электронов потока y-составляющих скоростей, направленных от плоскости симметрии системы, в результате чего на выходе из пушки

электронный по­ток будет расходящимся. Рис. 9. Электронная пушка, формирующая параллельный ленточный пучок 1 — катод; 2 — фокусирующий электрод; 3 — анод; 4 — пучок Приближенно последний эффект анодного отверстия можно учесть, рассматривая это отверстие как щеле­вую линзу, фокусное расстояние которой f = 2U/(E1 — Е2), где: U — потенциал электрода щелевой линзы (в нашем случае он равен потенциалу анода); E1 — напряженность поля слева от

электрода при отсутствии в нем отверстия; Е2 —напряженность поля справа от электрода при том же условии (для рассматриваемого случая обычно внешнее поле за анодом пушки отсутствует и, следова­тельно, Е2 = 0). Величина E1 находится из выражения для рас­пределения потенциала: Подставляя в выражение для фокусного расстояния U=Ua, E2 = 0, расстояние отрицательно, что указывает на рассеивающий характер линзы. Используя формулу для

фокусного расстояния, можно вычис­лить угол наклона электронных траекторий на выходе из электрон­ной пушки a ≈ tg a ≈ . Для граничных электронов и потока (у = уп) получаем . Как следует из этого выражения, расфокусирующее действие анодного отверстия возрастает по мере увеличения отношения тол­щины потока к междуэлектродному расстоянию. Влияние расфокусирующего дейст­вия анодного отверстия можно сущест­венно уменьшить,