Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Бугаев С.П. -> "Электронные пучки большого сечения" -> 43

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 .. 37 38 39 40 41 42 < 43 > 44 45 46 47 48 49 .. 52 >> Следующая


Исследование газовыделения в ПИЭЛ с ВЭЭ позволило установить следующее [109]: 1) рост давления в источнике обусловлен десорбцией газа с поверхности электродов с эффективностью у « 2—3 молекулы на электрон; 2) скорость движения фронта газа (3,5-Нэ) -104 см/с;

3) при увеличении давления до некоторого предельного значения ркр в ускоряющем промежутке электронного источника зажигается низковольтный разряд и генерация электронного пучка прекращается; ркр & « (4 -г 6,5)) -IO"2 Па.

Полученные значения ркр близки к давлению остаточного газа, при котором в ускоряющем промежутке других типов ПИЭЛ [2] зажигается низковольтный разряд. Ограничение количества газа, поступающего в ускоряющий промежуток с электронного источника, позволило увеличить длительность импульса тока до значения 10” 1C, определяемого разрядом конденсаторов ГИН [109].
4.5. КОНСТРУКЦИИ И СХЕМЫ ПИТАНИЯ ПИЭЛ CO ВЗРЫВНОЙ ЭМИССИЕЙ ЭЛЕКТРОНОВ

Ленточные ПБС чаще всего используют для создания объемных разрядов в газовых лазерах при инжекции электронного пучка сквозь металлическую фольгу в газ. Это обстоятельство определяет основные требования, которые предъявляются к таким ПИЭЛ. В результате многочисленных экспериментов [110, 111] были уточнены параметры электронных пучков, при которых ПИЭЛ могут наиболее эффективно применяться в лазерной технике,

Для лазеров, работающих в квазистационарных режимах на молекулах CO2, необходимы ПБС с плотностью тока / ~ 10~3 А/см2, длительностью импульсов тока ти ~ 10“4 — 10“3 си энергией электронов 0,3-0,5 МэВ. При этом желательна частота повторения импульсов 50—300 Гц для того, чтобы получить необходимую для технологических лазеров среднюю мощность светового излучения 103 —104 Вт.

Для лазеров на эксимерных молекулах предпочтительнее ПБС с короткой длительностью импульсов ти ~ 10”8 — 10“6, с большими плотностями тока / ~ 10—50 А/см2 и энергией частиц 0,3-0,5 МэВ. Для достижения необходимой средней мощности нужна частота повторения 10—100Гц. Добавим, что в обоих случаях требуется, чтобы пространственная неоднородность плотности тока пучка была не выше ± 10%.

Для третьей группы лазеров, называемых обычно предыонизацион-ными разрядными лазерами с электронным пучком (например, HgBr), необходимы пучки с плотностью тока у ~ 1 мА/см2 — 1 А/см2 при длительности импульсов 0,1-0,5 мкс. Для этого типа также требуется пространственная неоднородность пучка Aj Ij не больше ± 10%.

Характерные области параметров для всех’ трех групп лазеров нанесены в координатах плотность тока / — длительность импульсов г на диаграмме [116], приведенной на рис. 4.13. На этой диаграмме отражены

10 і

s

сГ

0

1 $

3

?

з

«5?

10і

10

10

-1

юг

".Газоразрядные лазеры И К-диапазона,управ-^i ляемые электрон ным пучком

Пробой, диода с холод* ным катодом

Лазеры УФ-и видимого диапазона с предыонизацией, электронным пучком

Нагрев фольги одиночным импульсом

Частотный, нагрев ’ фольги.

Лазеры УФ-и видимого диапазона с прямой, накачкой, электронным пучком

Холодный, катод------------

Металла-пористый, катод-Чистый вольфрам—

л

10

10'

г*

_L

-J-

-J-

JL

W

W

10 1 IO1

Плотность тока, А/см2 Рис. 4.13. Диаграмма параметров накачки нескольких типов лазеров и технических возможностей различных эмиттеров

93
а)

Ю

Рис. 4.14. Влияние магнитного поля на вклад энергии в лазерную среду: без магнитного поля (а), с магнитным полем B = 8 * 1СГ1 Тл (б) : 3/7 — электронный пучок; Ф — фольга; КЭ — коллектор электронов; ПК — линии концентрации электронов

1ЕҐТЯ

Рис. 4.15. Зависимость скорости формирования пробоя vK в диоде со взрывоэмиссионным катодом от индукции магнитного поля:

• — плоский катод из графитового войлока; О — катод из профилированного графитового войлока; о — катод из танталовых полос

также возможности различных типов применяемых в электронных источниках катодов (холодных и накаливаемых). Прямые линии на диаграмме отражают технические ограничения, накладываемые окнами для выпуска электронного пучка в лазерную кювету. Это определяется нагревом фольги под действием одиночных импульсов и в частотном режиме. Отдельная линия ограничивает область длительностей импульсов, достигнутых в практических конструкциях пушек с катодами на основе взрывной эмиссии.

В последние годы показана эффективность влияния внешнего магнитного поля на однородность выделения энергии в лазерной среде (рис. 4.14) . Поле помогает вывести электронный пучок только в активную область лазерного резонатора, что одновременно увеличивает КПД лазерной среды. Чтобы избежать пинчевания пучка, необходимо использовать внешнее поле, в несколько раз превосходящее собственное магнитное поле пучка. Кроме того, ларморовский радиус электронов должен быть много меньше размера лазерного резонатора. Этот критерий требует магнитных полей (1-Н5)с 1(Г 1 Тл. Однако внешнее магнитное поле приводит к увеличению скорости формирования пробоя в диодах с взрывоэмиссионными катодами (рис. 4.15). Катоды из графитового войлока дают более слабое увеличение скорости пробоя с ростом магнитного поля.
Предыдущая << 1 .. 37 38 39 40 41 42 < 43 > 44 45 46 47 48 49 .. 52 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed