Электронные пушки для формирования неинтенсивных электронных потоков, страница 2

Для создания потока электронов, траектории которых параллельны, используют вогнутые катоды, так называемая баллистическая фокусировка.

1 –катод, 2 -  фокусирующий электрод, 3 – модулятор (первоначальное формирование пучка), 4 - пролетная труба,  5 - фокусирующая система, 6 - приемник пучка.

 Для формирования, фокусировки и получения электронно-оптических изображений используют два основных типа линз: электростатические и магнитные.

Магнитные линзы.

Создаются круглыми магнитными катушками или постоянными магнитами. Фокусировка в них осуществляется за счет сил Лоренца, действующих на заряженную частицу, движущуюся в постоянном магнитном поле. Они являются наиболее эффективными, но обладают более большими габаритными размерами и потребляют большую мощность.

Линза диафрагма.

Образована металлической диафрагмой с отверстием и потенциалом . С обеих ее сторон примыкают однородные электростатические поля с разным значением градиентов потенциалов, или одной из полей может быть равно нулю. В зависимости от потенциалов электродов бывает как собирающая, так и рассеивающая.

Иммерсионная линза.

         Линза, к которой с обеих сторон примыкают области с различными постоянными потенциалами. Создается из системы из двух соосных электродов. Такая линза имеет две области преломления. Но поскольку скорость электронов, определяемая значением потенциала, оказывается больше в рассеивающей области, следовательно, ее действие на траектории электронов проявляется слабее и линза работает, как собирающая.

       Особенно хотелось бы отметить иммерсионный объектив или катодную линзу. Это иммерсионная линза, в которой ускоряющее электрическое поле непосредственно примыкает к катоду. В простейшем случае катод может быть одним из электродов, а вторым диафрагма (прианодная) с положительным потенциалом – это рассеивающая система. Чтобы получить собирающую систему размещают прикатодную диафрагму, на которую подается небольшой положительный или отрицательный потенциал. Такая система называется – 3-х электродный иммерсионный объектив.

         Одиночная линза.

Линза, по обе стороны от которой потенциалы постоянны и равны, обычно создается в виде 3 соосных электродов (диафрагм или цилиндров).

К тому же сила линзы увеличивается с ростом разницы потенциалов крайнего и среднего электродов. Также если система электродов сделана правильно, то электроны на электродах не оседают, следовательно, нет потерь мощности.

Рассмотренные линзы и их комбинации используются в электронном прожекторе.

Электронный прожектор – электронно-оптическое устройство, предназначенное для формирования и управления током неинтенсивного электронного пучка. Электронный прожектор создает пучок электронов с заданными параметрами, такими как  интенсивность, площадь поперечного сечения, угол расходимости пучка, ток и энергию.

Несмотря на различные конструкции электронных прожекторов, существуют обязательные требования, которым должен удовлетворять каждый электронный прожектор.

Требования:

1) Прожектор должен формировать при заданных значениях ускоряющего напряжения и катодного тока электронный пучок  с минимальным размером пятна на экране или мишени. Размеры пятен от  мм.

2) В прожекторе должна быть предусмотрена возможность плавной регулировки тока пучка от нуля до максимального значения, которое соответствует заданным требованиям.