Пушки Пирса со сходящимся пучком — страница 4

  • Просмотров 2849
  • Скачиваний 458
  • Размер файла 457
    Кб

электронно­го потока в них определенную часть требуемой конфигу­рации, как это показано на рисунке, то мы получим в зависимости от формы диода аксиально-симметричный или ленточный параллельный или сходящийся пучок. Рис. 3. Выделение электронных пучков в диодах простой формы. При этом влияние отброшенной части электронного потока на оставшуюся должно быть заменено 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. Пушки Пирса со сходящимся пучком Используя часть сферического или цилиндрического диодов, показанных на рис. 1, б и в, можно, очевидно, получить соответственно сходящийся аксиально-симме­тричный или ленточный пу­чок (рис. 4). Очевидно, в таких пуш­ках, если учесть рассеиваю­щее действие линзы в обла­сти анодного

отверстия, можно на выходе из пушки, в частности, получить па­раллельный пучок. Кроме того, плотность тока в пучке может значительно превы­шать плотность тока с като­да (так называемая ком­прессия пучка). Наибольшее распространение получила пушка Пирса с аксиально-симметричным сходящимся потоком — пуш­ка сферического типа (рис. 4), которую мы, в основ­ном, и рассмотрим. Рис. 4. К рассмотрению пуш­ки со сходящимся пучком. Полный

ток сферического диода в режиме простран­ственного заряда может быть представлен выражнием: (1) где (-α)2 — функция Ленгмюра, зависящая от величи­ны ρа=Rк/Rа (Rк и Ra — радиусы катода и анода). Плотность тока с катода, очевидно, равна: (2) Распределение потенциала между катодом и анодом, как ясно из (1), имеет вид: (3) Рис. 5. График функ­ции Ленгмюра для сфе­рического диода. где p=RK/R, причем R является текущей координатой, а р меняется от 1