Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Бугаев С.П. -> "Электронные пучки большого сечения" -> 26

Электронные пучки большого сечения - Бугаев С.П.

Бугаев С.П., Крейндель Ю.Е., Щанин П.М. Электронные пучки большого сечения — М.: Энергоиздат, 1984. — 113 c.
Скачать (прямая ссылка): elektronpuchkisecheniya1984.djvu
Предыдущая << 1 .. 20 21 22 23 24 25 < 26 > 27 28 29 30 31 32 .. 52 >> Следующая


3.5. ЭЛЕКТРОННЫЕ ИСТОЧНИКИ НА ОСНОВЕ САМОСТОЯТЕЛЬНОГО BTP

Источники ПБС на основе самостоятельного BTP конструктивно проще всех других ПИЭЛ, в том числе и газоразрядных источников на основе несамостоятельного ВТ Р. Эта простота обусловлена тем, что в BTP образование плазмы, необходимой для возбуждения электронной эмиссии катода, и формирование ПБС могут происходить в одном и том же меж-электродном промежутке [56—62].

На рис. 3.22 представлены схемы электрического питания двухэлектродных импульсных ПИЭЛ с ускоряющим напряжением от 100 до 150 кВ. Во всех этих схемах использован заряд конденсатора и последующий его разряд через искровой разрядник на межэлектродный промежуток.

57
Рис. 3.22. Схемы электрического питания ПИЭЛ (7 — анод; 2 — ПБС; 3 — анодная плазма; 4 — катодное падение потенциала; 5 — стеклянная трубка;

6 — катод; 7 — искровой разрядник) :

а) [56] ,C = 0,17 мкФ; б) [57] ,C = 5 мкФ, /^1 = 10 кОм, R2 = 30 Ом, /?з =

= 1 кОм; /?4 = 750 кОм; в) [58] , C1 = 0,02 мкФ, C2, С3 = 0,01 мкФ, R\ =

= 10 кОм, R2, /?з = 5 МОм, L - 300 мкГн, P — механический разрядник

Наиболее простая схема (рис. 3.22, а) [56] имеет зарядный выпрямитель с максимальным напряжением до 150 кВ, зарядный конденсатор С ем костью 0,17 мкФ и неуправляемый искровой разрядник, который в зависимости от давления газа выдерживает напряжение от 50 до 150 кВ. В схеме на рис. 3.22, б [57] также используется зарядная цепь, состоящая из выпрямителя с напряжением 150 кВ, конденсатора емкостью 0,5 мкФ и резистора R^ сопротивлением 750 кОм. Максимальный ток выпрямителя 5 мА. Конденсатор разряжается через тригатронный искровой разрядник 7 и резистор R2 сопротивлением 30 Ом на разрядный промежуток и подключенный параллельно ему резистор Ri = 10 кОм. На рис. 3.22, в [58] показана схема, в которой благодаря исполнению зарядного конденсатора, искрового разрядника и собственно ПИЭЛ в виде единого коаксиального узла индуктивность разрядной цепи уменьшена до такой степени, что обеспечивается ток длительностью до 30 не на полувысоте импульса. Разряд конденсаторов C2, С3 емкостью 0,01 мкФ после замыкания контакта механического разрядника P приводит к возникновению на Ri импульса напряжения, которым осуществляется зарядка через катушку индуктивности L = ЗООмкГн коаксиального конденсатора C1 емкостью 0,002 мкФ с водяным наполнением. В процессе зарядки этого конденсатора происходит пробой разрядника 7, заполненного фреоном, в результате чего напряжение прикладывается к электродам ПИЭЛ.

Электродная система ПИЭЛ, запитанных от этих схем, представляет собой два плоскопараллельных алюминиевых диска, расположенных в стеклянном цилиндре

Таблица 3.2. Характеристики электронных источников с высоковольтным тлеющим разрядом

Параметры источника [56] [57] [58] [59] [60]
Ускоряющее напряжение, кВ 150 50 120 120 150
Плотность тока ПБС, А/см2 >1 0,08 1 15 10 0,05 0,5
Длительность импульса, мкс 20 200 0,3 0,05 0,02 1 8
Площадь сечения ПБС, см2 200 (?15) 182 (015) 20 (05) 20x60 2,5X15
Давление рабочего газа, Па 0,4 (N2) ~ 8 (He) 0,4 (He) 20 40 1,3 (He) 6,7 (He)

58
с внутренним диаметром, близким к диаметру электродов. Основные параметры этих и ряда других электронных источников на основе BTP представлены в табл. 3.2. Наиболее распространенным сочетанием материал катода — газ является сочетание алюминий — гелий [56—58, 60]. Гелий обеспечивает высокую электрическую прочность высоковольтных промежутков при относительно высоком давлении, что уменьшает время формирования BTP [58] и способствует стабилизиции газового режима ПИЭЛ при случайных колебаниях давления, вызванных газовыделением из элементов конструкции. Кроме того, ионы и быстрые атомы гелия относительно слабо распыляют катод ВТР, что способствует повышению его срока службы и сохранению в течение длительного времени электрической прочности ПИЭЛ. При напряжении около 150 кВ и давлении гелия около 4 Па, когда протяженность катодного падения потенциала порядка 10 см, основным процессом столкновений ионов в этой области является перезарядка. Каждый ион из плазмы вызывает попадание на катод кроме иона еще трех нейтралов. Поскольку при высокой энергии коэффициенты вторичной электронной эмиссии для ионов и нейтралов приблизительно одинаковы, в результате перезарядки эффективный коэффициент 7 возрастает в 4 раза. Таким образом, алюминиевый катод при напряжении 100—150 кВ в гелии обеспечивает ток электронной эмиссии приблизительно в 10 раз больше ионного тока из плазмы.

Исследование характеристик ПИЭЛ с двумя плоскими электродами диаметром около 150 мм [56, 57] показало, что при заданном давлении газа BTP зажигается, лишь начиная с некоторого критического расстояния, равного для азота 15 см при 0,665 Па и 5 см при 1,33 Па. Для расстояний, больших критического, характетистики разряда зависят от него слабо. Слабая зависимость значения pd, при котором происходит зажигание ВТР, от межэлектродного расстояния, вероятно, связана с влиянием на условия зажигания стенок стеклянного цилиндра. При напряжениях U > 120 кВ и токе / > 200 А (/ > 1 А/см2) BTP часто переходит в дугу через 30 мкс [56]; при U = 120 кВ и/ = 0,1 А/см2 ПИЭЛ [57] может работать на импульсах длительностью 200 мкс. Осциллограммы тока и напряжения BTP на гелии при расстоянии между электродами d =19 см показаны на рис. 3.23, а амплитудные вольт-амперные характеристики BTP для различных газов при d =10 см—на рис. 3.24. При соответствующем изменении давления BTP в различных газах имеет практически одинаковые вольт-амперные характеристики.
Предыдущая << 1 .. 20 21 22 23 24 25 < 26 > 27 28 29 30 31 32 .. 52 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed