Пушки Пирса со сходящимся пучком — страница 6

Если учесть, что (5) Следовательно, величина (6) Угол Θ определяется так (7) Кроме того, считая углы Θ и γ малыми и примерно равными их синусам и обозначая отношение (8) График функции F(pa) представлен на рис. 10. Тогда, если заданы требуемые ток пучка / и Uа, а также γ — угол наклона крайних траекторий пучка и rа — его радиус на выходе из пушки, можно из (8) определить F(pa), по которой определить ра и угол Θ рис.10, затем по простому

гео­метрическому соотноше­нию рис. 9 опреде­ляется Rа = ra/sin Θ, от­куда легко определяется Rк и плотность тока на катоде. В дальнейшем мы увидим, что при расчете пушки могут иметь место и иные исходные данные, вытекающие из задачи ее согласования с попереч­но-ограничивающей системой, однако они в конечном счете могут быть связаны с величинами /, U, γ и rа. Пушка цилиндрического типа, образованная частью цилиндрического диода

(рис. 3,в), может, как указы­валось, сформировать сходящийся ленточный (клиновид­ный) пучок. Рассмотрение и расчет такой пушки аналогичны при­веденным для сферической пушки. Диафрагма с круглым отверстием (формирующий электрод) Представим себе весьма простую электроннооптическую систему (рис. 11,а), состоящую из двух плоских параллельных электродов с потенциалами U1, и U2 между которыми помещен третий электрод, имеющий круглое

отверстие, — диафрагма радиуса R и потенциал Ua. Если R значительно меньше d1 и d2 — расстояний между пло­скостями и диафрагмой, то вдали от нее электрическое поле будет однородным и его напряженность определит­ся потенциалами соответствующих электродов и расстоя­ниями между ними. В некоторой же области вдоль оси z будет иметь ме­сто провисание эквипотенциалей из области с большей напряженностью поля в область с меньшей

напряженно­стью. Следовательно, в этой области однородное поле иска­жается. Из геометрических соображений ясно, что оно будет аксиально-симметричным, т. е. в области диаф­рагмы образуется электронная линза. Естественно, что это будет иметь место лишь в том случае, если выполня­ется соотношение: Рис. 11. Собирающая линза—диафрагма. Рис. 12. Рассеивающая линза—диафрагма. При этом возможны два случая, иллюстрируемые на (рис. 11 и 12). В

первом случае (рис. 11,а) величина Е1 в пространстве слева от диафрагмы меньше, чем величина Е2 справа от нее. Следовательно, при переходе области диафрагмы вдоль оси z скорость роста U(z) уве­личивается (рис. 11 ,б). Величины U'(z) и U''(z) будут меняться с расстоянием по оси z согласно (рис. 11, в и г) соответственно. Таким образом, в этой линзе U''(z)>0, что свидетельствует о том, что линза собирающая. Опти­ческий эквивалент такой электронной