Пушки Пирса с параллельным пучком — страница 7

  • Просмотров 3567
  • Скачиваний 483
  • Размер файла 396
    Кб

эквива­лентным влиянием некоторого электрического поля, ко­торое, будучи созданным в пространстве, окружающем пучок, должно удовлетворять двум условиям: 1.  Распределение потенциала вдоль границы пучка должно остаться прежним, соответствующим распреде­лению поля в выбранном исходном диоде. 2.  Напряженность поля, нормальная к границе пучка, должна быть равна нулю, т. е. должны отсутствовать силы, приводящие к расширению

пучка. Определив поле, отвечающее этим требованиям, не­обходимо рассчитать или подобрать конфигурацию элек­тродов, из которых один имеет потенциал катода и по форме совпадает с пулевой эквипотенциалью поля, а дру­гой имеет потенциал анода и совпадает по форме с экви­потенциалью, соответствующей анодному напряжению Ua. Тогда указанная система электродов образует тре­буемый электронный пучок с прямолинейными траекто­риями.

Такого типа пушки и получили название пушек Пирса или однопотенциальных пушек, а принцип, положенный в их основу, иногда называют принципом прямолиней­ной оптики. 3. Пушки Пирса с параллельным пучком Для безграничного плоского диода (рис.3-а) соот­ношение между плотностью тока, напряжением и рас­стоянием от катода z имеет вид : (3.1) В плоскости анода при z = d, U = Ua, и, следовательно, распределение потенциала между электродами

подчиня­ется выражению (3.2) Таково должно быть, как указывалось, и распределе­ние потенциала вдоль границы пучка. Поле, удовлетворяющее сформулированным выше условиям, может быть рассчитано или, что часто и де­лается, определено с помощью электролитической ванны. Для этого берется мелкая горизонтальная (в случае пушки, формирующей ленточный пучок) или наклонная (в случае аксиально-симметричного пучка) электролитическая ванна,

в которую помещаются модели электродов и пластинка из диэлектрика, имитирующая границу пуч­ка (рис. 4). Очевидно, что эта пластинка моделирует границу пучка, на которой нормальная к ней составляю­щая напряженности поля равна нулю, так как направле­ние тока в электролите у ее поверхности может быть только параллельным этой поверхности. Таким образом, второе условие выполняется автоматически. Выполнение первого условия, а

именно соответствия распределения поля вдоль границы пучка выражению (3.2), можно до­биться подбором формы электродов. Полученная при этом в ванне совокупность эквипотенциалей и будет представлять собой искомое поле, обеспечивающее формирование параллельного ленточно­го или аксиально-симметричного пучка. Картины полей для обоих случаев приведены на рис. 5. В обоих слу­чаях нулевая эквипотенциаль представляет собой