Cтраница 4
Поскольку расширение пучка за счет пространственного заряда определяется величиной первеанса, увеличение угла расхождения осесимметрич-ного пучка приближенно можно оценить добавочным членом в уравнении (2.102), зависящим от первеанса. [46]
Выражение справедливо для ЭОС с любой формой электродов при условии, что ток эмиссии катода заведомо больше тока, определяемого этим выражением. Первеанс определяется геометрией электродов и не изменяется при пропорциональном изменении размеров системы. [47]
До некоторых значений первеанса действие пространственного заряда удается скомпенсировать увеличением радиальной составляющей напряженности электрического поля. При увеличении первеанса жесткость центробежно-электростатической фокусировки оказывается недостаточной, пучок становится неустойчивым, токопрохождение нарушается. [48]
Из этого уравнения сразу же следует, что пучок должен расширяться под влиянием сил пространственного заряда. Расширение пропорционально первеансу пучка и корню квадратному из массы частицы. [49]
К расисту максимального тока, проходящего через трубу диаметром 2Ь и длиной 2г. [50] |
Поэтому приведенные значения максимального первеанса несколько занижены. [51]
Черновым ( см. § 2.4), имеют некоторые преимущества: малый вес и высокую экономичность фокусирующей системы благодаря отсутствию магнитных катушек и магнитопроводов, невозможность попадания положительных ионов на катод и, как следствие, большой срок службы катода. Однако при больших величинах первеанса действие пространственного заряда в этих системах не удается скомпенсировать увеличением разности потенциалов между обкладками цилиндрического конденсатора - пучок становится неустойчивым, увеличивается оседание электронов на электроды. [52]
Заметим, что в лекциях мы говорим о сверхкритическом токе, при превышении которого имеет место неустойчивость. Однако можно ввести понятие сверхкритического первеанса электронного пучка р I / У3 2 для случая, когда пучок испытывает торможение статическим полем в пространстве взаимодействия. [53]
Для протяженных электронных пучков, которые требуются, например, в ЛБВ, rt lt и предельное значение первеанса мало. На практике пучки с высоким первеансом обычно осуществляют посредством магнитной фокусировки. При грубой фокусировке [150] катод, диаметр которого равен требуемому диаметру пучка, помещается в достаточно сильное аксиальное магнитное поле, чтобы ограничить поперечные движения частиц в приемлемых пределах. При более тонкой фокусировке траектории электронов рассчитывают таким образом, чтобы в области пушки они проходили вдоль силовых линий магнитного поля. [54]
На рис. 4.16 приведен чертеж одной из современных магнетрон-ных пушек. Магнетрон-ные пушки благодаря ряду преимуществ ( высокий первеанс, четкая граница сформированного пучка, достаточно большая компрессия и равномерное распределение тока по катоду) являются в настоящее время наиболее распространенными и перспективными. К недостаткам магнетронных пушек следует отнести сравнительно большую величину магнитной индукции, в 2 - 3 раза превышающую бриллюэновское значение. Известно также, что пушки магне-тронного типа имеют несколько повышенный уровень шума. [55]
Выражения (2.102) и (2.103) показывают, что выходной угол однозначно определяется геометрическими соотношениями формирующей системы - расстоянием между катодом и анодом и величиной анодного отверстия. Однако нетрудно убедиться, что увеличение первеанса приводит к росту выходного угла. [56]
Предположение о постоянстве плотности пространственного заряда приемлемо для относительно низких первеансов. Но диаметр первоначально коллимированного электронного пучка с таким первеансом удваивается после прохождения пучком расстояния всего лишь в 4 5 раза больше, чем его первоначальный диаметр. Следовательно, расширение пучка - эффект, который нельзя игнорировать даже при сравнительно малых интенсивностях, когда ослабление потенциала пренебрежимо мало. [57]
Аналитическое и экспериментальное исследования интенсивных электронных потоков различных конфигураций показывают, что в любом случае пучок в пространстве, свободном от внешних полей, неограниченно расширяется. Ограничение расплывания внешними полями снижает потенциал в самом пучке и при достаточно больших первеансах пучок становится неустойчивым, образуется виртуальный катод, токопрохождение нарушается. Для любого интенсивного пучка существует предельное значение коэффициента пространственного заряда, превышение которого приводит к обрыву пучка. [58]
График радиального распределения приведенного потенциала.| Зависимость потенциала на оси пучка от микро-первеанса. [59] |
Представляет интерес относительное изменение потенциала на беи пучка в зависимости от величины первеанса. На рис. 2.11 представлена зависимость, отношения потенциала на оси пучка к потенциалу на границе от величины микроперве-анса. [60]