Пушки Пирса с параллельным пучком — страница 8

  • Просмотров 3569
  • Скачиваний 483
  • Размер файла 396
    Кб

поверх­ность, сечение которой плоскостью симметрии дает вбли­зи катода прямую, подходящую к границе пучка под углом 67,5°, а остальные эквипотенциали имеют более сложную форму и подходят к границе пучка под прямым углом. Рис. 4. Электролитические ванны для моделирования электронных пучков , а—мелкая плоская ванна; б — мелкая наклонная ванна; 1 — анод; 2 — фоку­сирующий электрод; 3 — диэлектрик. Если теперь электродам пушки,

имеющим потенциалы катода и анода, придать форму соответствующих эквипотенциалей, то созданное ими поле сформирует требуемый электронный пучок. На практике обычно не требуется изготавливать электроды, на всем протя­жении совпадающие с рассчитанной эквипотенциалью. Достаточно выдержать их форму вблизи границы пучка. Если заданы напряжение Ua, ток пучка I, а также его поперечный размер на выходе из пушки, то тогда расчет пушки

сводится к определению расстояния анод— катод d. Площадь катода SК легко определить по задан­ным размерам пучка, что позволяет оценить плотность тока на катоде j. Далее из (3.1) и искомое Следует иметь в виду, что наличие отверстия в аноде пушки приводит, как можно видеть, к образованию ти­пичной рассеивающей линзы-диафрагмы (аксиально-сим­метричной или цилиндрической). В первом случае ее фокусное расстояние равно: (3.4) во втором:

(3.5) Полагая, что напряженность поля справа от анода Еb равна нулю, и находя Еа дифференцированием выра­жения (3.2), находим: fa = -3d (3.4а) fa = -1,5d (3.5а) Следовательно, рассматриваемые пушки будут давать на выходе, если не принимать дополнительных мер, рас­ходящиеся пучки с углами расхождения γ, определяю­щимися из выражений: (3.4б) (для аксиально-симметричного пучка); (3.5б) (для ленточного пучка), где rа — радиус анодного отвер­стия, а

xа—половина высоты анодной щели. Поэтому такие пушки применяют обычно в комбина­ции с поперечно-ограничивающей (фокусирующей) си­стемой, действие которой может начинаться непосредст­венно с катода. Отметим, что в пушках с параллельным потоком плотность тока в пучке равна плотности тока на катоде, а сам катод по всей площади подвергается бомбардиров­ке ионами остаточных газов, что снижает его долговеч­ность. Рис.5 Характерная

картина поля в пушках Пирса. а — для ленточного пучка; б — для аксиально-симметричного пучка. Рис. 6 Схематический вид электродов пушек Пирса, формирующих ленточный (а) и цилиндри­ческий пучки (б). 1 — пучок; 2 — фокусирующий электрод; 3 — анод. Электронные пушки способны создать на выходе параллельные, либо схо­дящиеся или расходящиеся электронные пучки. При этом, проходя через анодное отверстие пушки, пучки вы­ходят из области