Lрез.бл.≈100мм.
Зная напряжение, ток, количество лучей, их диаметр можно определить необходимое для фокусировки магнитное поле и соответственно, выбрать конструкцию фокусирующей системы.
Наиболее эффективная фокусирующая система с минимальным значением магнитного поля получается при полностью экранированной от магнитного поля электронной пушке. Если в область магнитного поля в этом случае входит аксиально-симметричный электронный поток, то его равновесный радиус будет равен:
,где Bz – продольная индукция магнитного поля,
I0 – ток электронного потока,
U0 – напряжение электронного потока.
Учитывая, существующую реально, недостаточную экранировку пушки, увеличивающую величину фокусирующего поля, отклонения от аксиальной симметрии и другие дестабилизирующие факторы, принято считать «Бриллюэновский» радиус равным половине радиуса пролётной трубы
b=0.5a
,где а - радиус пролётной трубы.
Необходимое магнитное поле в этом случае равно:
В случае рассчитываемого прибора
Bz ≈ 700 Гс.
Учитывая не идеальность расчёта и сборки электронной пушки клистрона, на практике магнитное поле B берут в полтора раза больше Bz, в нашем случае B=1050 Гс.
На рис… показано поведение электронного потока в магнитном поле разной напряженности. Как и предполагалось при B=1050Гс электронный поток входит в магнитный зазор, где расположена резонансная система клистрона с небольшими пульсациями.
На рис… представлена, применяющаяся в нескольких разработанных, и хорошо зарекомендованных себя клистронах конструкция многолучевой электронной пушки, состоящая из катода с плоской поверхностью, сетки (фокусирующего электрода) и поверхности магнитного экрана, которая служит анодом. Она не может иметь большую сходимость, особенно в широкополосных клистронах, где стремятся экономить площадь пространства взаимодействия резонаторов и соответственно площадь катода. Крышкой(шасси), несущей изоляторы, катод экранируется от магнитного поля. Напряжение катода может быть сколь угодно высоким, но конструкция основного изолятора должна быть к нему приспособлена. Это может быть керамическое кольцо или набор керамических стоек. В любом случае, идея экранирования катода от магнитного поля доминирует.
Катод окружают экранами для сбережения тепла и с помощью малотеплопроводимых элементов укрепляют на изоляторе, приваренном через металлические детали к корпусу лазерной сваркой.
4.1.2 Расчёт магнитной фокусирующей системы
При известном необходимом магнитном поле B=1050 Гс было принято решение использовать классическую фокусирующую систему, состоящую из 4 магнитов и двух экранов. Из опыта создания магнитных фокусирующих систем известно, что для создания равномерного поля по оси системы диаметр полюсов должен быть не меньше величины магнитного зазора, т. е. расстояния между полюсами(100мм), количество магнитного материала и толщина экранов подбиралось экспериментально, используя программу моделирования Maxwell 3D, подробнее о ней написано в третий главе.
На рис… представлена векторная картина магнитного поля и график распределения напряжённости магнитного поля по оси системы.
При напряжённости магнитного поля 1050 Гс и шириной полюсов 100мм был ориентировочно оценён вес магнитной системы, он оказался равным…кг.
4.2 Расчёт реверсной электронно-оптической системы
Учитывая полученные результаты, было решено произвести расчёт реверсивной магнитной системы.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.