_WELCOMETO Radioland

Главная Схемы Документация Студентам Программы Поиск Top50  
Поиск по сайту



Навигация
Главная
Схемы
Автоэлектроника
Акустика
Аудио
Измерения
Компьютеры
Питание
Прог. устройства
Радио
Радиошпионаж
Телевидение
Телефония
Цифр. электроника
Другие
Добавить
Документация
Микросхемы
Транзисторы
Прочее
Файлы
Утилиты
Радиолюб. расчеты
Программирование
Другое
Студентам
Рефераты
Курсовые
Дипломы
Информация
Поиск по сайту
Самое популярное
Карта сайта
Обратная связь

Студентам


Студентам > Курсовые > Пушки Пирса со сходящимся пучком

Пушки Пирса со сходящимся пучком

Страница: 1/5

Введение

В геометрической электронной оптике, где имеет ме­сто оптико-механическая аналогия, предусматривающая, в частности, отсутствие взаимодействия электронов меж­ду собой, рассматривается, как правило, формирование электронных пучков, в которых действием объемного за­ряда практически можно пренебречь. Тогда можно гово­рить о фокусировке электронных пучков в обычном опти­ческом смысле, что и имеет место в целом ряде элек­троннолучевых приборов.

В этом смысле наряду с понятием фокусировки пра­вомерны и понятия об электронном пучке, электронном луче, электронной линзе и т. д.

В ряде случаев, однако, когда объемный заряд, а сле­довательно, и взаимодействие электронов между собой становятся заметными, основные положения классичес­кой геометрической электронной оптики теряют силу. Необходимо уже обязательно учитывать действие прост­ранственного заряда.

Такое положение наблюдается в целом ряде прибо­ров СВЧ (клистроны, ЛБВ, ЛОВ и др.)» где работа при­бора основана па взаимодействии электронного потока с высокочастотными полями и параметры этого пото­ка— его размеры, ток, энергия электронов — решающим образом определяют качество прибора в целом. Так же обстоит дело и во все более развивающейся в настоящее время области применения электронных пучков для об­работки материалов (сварка, плавка, сверление и т. д.). Степень влияния объемного заряда в электронном пучке, как указывалось, оценивается его так называемой характеристической проводимостью или (наи­более широко употребляемый термин) первеансом пучка:

где / — ток пучка; U — пройденная электронами разность потенциалов. Ясно, что с ростом / и уменьшением U, взаимодействие электронов будет все более заметным. В обычных электроннолучевых приборах первеанс пучков, как правило, не превышает 10-9 А/в3/2, и в этом случае действием пространственного заряда в них можно пренебречь. Если же Р > 10-8 — 10-7А/в3/2, то действие прост­ранственного заряда необходимо учитывать.

Такие пучки уже следует считать интенсивными, и для их рассмотрения совершенно недостаточно аппарата обычной геометрической электронной оптики. Отметим, что в этом случае ряд понятий геометрической оптики, такие, как фокусировка, электроннооптическая система и некоторые другие, по существу теряют смысл и могут применяться только условно.

Правильнее пользоваться в этом случае, например, терминами формирование пучка, система фор­мирования и т. д., хотя термин фокусировка по инерции в литературе употребляется весьма широко.

Общая схема системы формирования интенсивных электронных пучков.

Практически в любом случае систему, формирующую электронный пучок, можно, хотя и несколько условно, разделить на четыре основные (рис. 1) области:

 

Рис. 1. Общая схема системы фор­мирования электронных пучков.

I — область электронной пушки, состоящей из катода 1, фокусирующего электрода 2 и анода 3, в электрическом поле, которой, происходит первоначальное формирование пучка.

II — область пролетного канала (пролетной трубы) 4, в котором могут располагаться резонаторы, например в случае клистрона, или отклоняющие устрой­ства, например в случае сварочной установки. В этой же области располагается в случае необходимости и так на­зываемая поперечно-ограничивающая, «фоку­сирующая» система 5. Конструкции таких систем доволь­но многообразны. В частности, она может представлять собой длинный соленоид. Ее назначение — создать маг­нитное или электрическое поле, препятствующее расши­рению электронного пучка в пролетной трубе.

В случае достаточно большой длины пучка это очень важно, что бы не допу­стить осе

дания значи­тельной части тока пуч­ка на стенках трубы, т. е. обеспечить хоро­шее токопрохождение. В частном случае (на­пример, отражатель­ные клистроны) этой системы может и не быть.

III — приемник или коллектор пучка 6, кото­рый может быть как «пассивным», т. е. служить подобно аноду в электронной лампе для отвода электронов пучка из прибора, так и «активным». В последнем случае ос­новной эффект, ради которого создается прибор и фор­мируется пучок, происходит именно на приемнике, на­пример плавка или сварка.

И, наконец, IV область — переходная между пуш­кой и поперечно-ограничивающей системой, поля в кото­рой должны быть такими, чтобы обеспечить согласован­ное действие I и II областей. Как правило, переходная область является важнейшей с точки зрения формиро­вания пучка, хотя, в случае если поле поперечно-ограни­чивающей («фокусирующей») системы простирается до катода пушки, этой области может и не быть.

Основные типы пучков

Конфигурация встречающихся на практике пучков может быть весьма разнообразной. Однако, хотя и не­сколько условно, можно из них выделить пучки наибо­лее типичной формы. В первую очередь это сплошные аксиально-симметричные пучки, поперечное сечение ко­торых имеет вид круга. Такие пучки могут быть как цилиндрическими (рис. 2,а), так и коническими, т. е. схо­дящимися (рис. 2,б).

Все больший интерес проявляется к трубчатым пуч­кам (цилиндрическим и коническим), поперечное сечение которых представляет собой кольцо (рис. 2,в, г).

Следует указать также на ленточные или плоские электронные пучки, сечение которых представляет собой прямоугольник, одна сторона которого значительно боль­ше другой. Такие пучки также могут быть параллельны­ми или сходящимися — клиновидными (рис. 2,д,е).

Рис. 2. Основные типы пучков.

Ввиду наибольшей распространенности ак­сиально-симметричных пучков в дальнейшем рассмотрении им будет уделено основное внима­ние. Другие типы пучков рассматриваются менее подробно. Ко всем типам пучков могут быть предъ­явлены некоторые общие требования, а именно:

1. Вполне определен­ный, часто возможно бо­лее высокий, микропер-веанс, который в настоя­щее время достигает еди­ниц мкА/в3/2. Это отра­жает стремление получить пучки с возможно большим током при пониженных напряжениях.

2. Форма пучка должна, возможно лучше соответст­вовать заданной для того, чтобы его можно было про­пустить через пролетную трубу без потерь тока и часто так, чтобы границы

пучка были возможно ближе к ее стенкам.

При рассмотрении пучков мы будем, за исключением специально оговоренных разделов, предполагать: