Навигация
2. Плотность тока катода;
3. Размеры пучка и плотность тока в нем при прохождении анодной диафрагмы.
Соотношения между током и напряжением и геометрией пучка приведены на диаграмме, изображенной на рис. 5. Характеристики излучателей зависят от их относительных размеров. Поэтому в процессе расчета можно избрать любой удобный масштаб. Абсолютные размеры определяются из условий допустимой плотности тока эмиссии катода. Рис.5 представляет собой универсальную диаграмму, позволяющую определить соотношения между величинами 
; 
; 
; 
и параметрами 
. Каждая точка на графике соответствует некоторому частному решению конструкции излучателя.
Рисунок 5 - Диаграмма для выбора размеров излучателя Пирса.
Если заданы две величины, обычно это 
и 
, то по диаграмме определяются остальные величины. Сама форма электродов, как обычно, определяется численно или при помощи электролитической ванны. В связи со стремлением в электронно-термических установках к увеличению плотности тока в пучке интересно проследить за ограничениями первеанса, создаваемыми излучателями такой конструкции. Системы с высоким первеансом находятся в правой части диаграммы на рис.5. При движении направо вдоль линии 
отношение 
уменьшается. Таким образом, при данном сферическом радиусе катода 
ускоряющий электрод должен быть размещен, возможно ближе к катоду. Рассеивающее действие анодной диафрагмы усиливается с приближением ее к катоду. Следовательно, для получения одного и того же угла сходимости луча на выходе из излучателя 
формирование пучка должно происходить при большем угле 
. Когда отношение расстояния катод – диафрагма 
к диаметру последней 
становится столь малым, что диафрагма начинает искажать поле у самой поверхности катода, плотность тока эмиссии в середине катода становится ниже, чем у краев. Поэтому плотность тока в пучке становится неоднородной по сечению и ток в пучке меньше, чем это можно ожидать из диаграммы на рис.5. Предельным отношением 
обычно считается 0,7. На величину и знак угла 
большое влияние оказывает и объемный заряд в пучке, так как пeрвеанс пучка 
является функцией как 
, так и отношения 
.
Зависимости угла 
от угла 
для различных отношений радиусов кривизны анода и катода приведены на рис.6. После выхода луча через анодную диафрагму в рабочую камеру, где электрического поля нет, он под влиянием объемного заряда начинает расходиться, хотя его минимальное сечение и находится в пространстве за анодом. Величина радиуса минимального сечения пучка 
и расстояние этого сечения от плоскости анодной диафрагмы 
зависят от радиуса пучка при прохождении анодной диафрагмы 
, первеанса 
и угла сходимости . Для электронных пушек с 
величины 
и 
являются функциями только отношения 
. Графики, позволяющие определить эти параметры, приведены на рис.7.
Рисунок 6 - Зависимость угла сходимости пучка после излучателя от угла сходимости внутри излучателя.
Описанный принцип построения электронных пушек позволяет построить системы с отношением площади поперечного сечения пучка к площади катода до 1 : 40. Катодный электрод находится под потенциалом катода, поэтому не требуется подачи дополнительных напряжений смещения, что значительно упрощает схему питания установки. Излучатели, построенные по такому принципу, получили широкое распространение в электроннолучевых установках в основном для плавки и сварки металлов. В расчете систем, приведенном выше, не учитывается наличие отверстия в аноде и его расфокусирующее действие на пучок, поэтому для реальных систем он дает приближенные результаты. Следовательно, вышеприведенный расчет дает практически верные результаты для пучков с первеансом 
, так как он справедлив для случая малых отверстий и параксиальных траекторий электронов. При больших проводимостях пушек необходимо производить компенсацию влияния анодного отверстия на фокусировку пучка.
Рисунок 7 - Зависимость параметров, определящих минимальное сечение пучка (
и 
), от конструктивных параметров пушки.
ЛИТЕРАТУРА
1. Проектирования радиоэлектронных средств: Учеб. пособие для вузов /О.В.Алексеев, А.А.Головков, И.Ю.Пивоваров и др.; Под ред. О.В.Алексеева. – М.: Высш. шк., 2000. – 479 с.
2. Технология радиоэлектронных устройств и автоматизация производства: Учебник/ А.П. Достанко, В.Л.Ланин, А.А. Хмыль, Л.П. Ануфриев; Под общ. ред. А.П. Достанко. – Мн.: Выш. шк., 2002
3. Справочник конструктора РЭА: Общие принципы конструирования/ Под ред. Р.Г. Варламова. - М.: Радио, 2000.
Похожие работы
... траекторий на выходе из пушки определяется формулой . Если сюда подставить значение с1, найденное из (2.5), то получим , где Р—первеанс, мкА/В3/2. 3. Процедура проектирования электронной пушки Проектирование электронных пушек включает два основных этапа. На первом из них производится определение исходной геометрии электронной пушки, обеспечивающей получение заданных параметров ( ...
... для рентгеновского анализа. Таким образом, зачастую быстро и эффективно может быть получена информация о топографии, кристаллографии и составе исследуемого образца. 1.2 Устройство и работа растрового электронного микроскопа В основе работы микроскопа лежит принцип сканирования исследуемой поверхности тонким электронным зондом. В результате взаимодействия зонда с веществом образуются разные ...
... -лучевое оборудование и разрабатывается аппаратура для наблюдения, контроля и регулирования процесса электронно-лучевого воздействия. Интенсивный обмен информацией в области достижений электронно-лучевой технологии привел к тому, что электронный луч стал заурядным технологическим инструментом для нагрева, плавки, зонной очистки, сварки металлов больших толщин, микросварки, макро- ...
... вторичная электронная эмиссия с катода. В связи с этим к материалу катода предъявляется также требование высокой вторичной эмиссии. Основное назначение современных импульсных магнетронных генераторов — передатчики радиолокационных станций и других радиотехнических устройств, в том числе линий импульсной связи, радиоотелеметрических систем, маяков и т. п. Устройство двух типичных импульсных ...
0 комментариев