Ускоритель электронов с многоапертурным плазменным эмиттером
| Parent link: | Известия вузов. Физика: научный журнал/ Национальный исследовательский Томский государственный университет (ТГУ).— , 1957- Т. 57, № 11-3.— 2014.— [С. 194-198] |
|---|---|
| Corporate Author: | |
| Other Authors: | , , , |
| Summary: | Заглавие с экрана Исследуются эмиссионные свойства многоапертурного плазменного катода с сеточной стабилизацией границы эмиссионной плазмы и вывод генерируемого электронного пучка из высоковольтного диодного ускоряющего промежутка в атмосферу через тонкую фольгу. На эмиссионную сетку с габаритными размерами 750×150 мм уложена маска из нержавеющей фольги. В маске выполнено такое же количество отверстий, как в опорной структуре выпускного фольгового окна, но несколько меньшего диаметра. Эти отверстия являются дискретными эмиссионными структурами плазменного эмиттера. Под действием постоянного ускоряющего напряжения, приложенного между эмиттером и анодом, роль которого выполняет выпускное фольговое окно ускорителя, с площади этих эмиссионных структур осуществляется эмиссия электронов. Юстировка отверстий в маске эмиссионной структуры и опорной решетке выпускного окна с достижением соосной плоскопараллельной геометрии ускоряющего промежутка позволяет минимизировать потери пучка в опорной решетке выпускного фольгового окна. Таким образом, электронный пучок представляет суперпозицию элементарных пучков, сформированных отдельными эмиссионными структурами, плазменная граница которых стабилизирована мелкоструктурной металлической сеткой. В экспериментах при ускоряющем напряжении 180 кВ, токе эмиссии 15 А и длительности импульсов 35 мкс в атмосферу было выведено около 70 % эмиссионного тока. Такой механизм извлечения, транспортировки и вывода электронного пучка не только повышает КПД ускорителя, уменьшая потери пучка в опорной решетке выпускного фольгового окна, но и позволяет увеличить среднюю мощность выведенного электронного пучка. Emission properties of a multi-aperture plasma cathode and electron beam output from high- accelerating gap into the atmosphere are investigated. Electron-emitting plasma is generated by low pressure arc discharge in the anode chamber with dimensions 200×150×800 mm, one side of which is blocked by a fine-wire grid. Special stainless foil mask is located on this grid. Mask separates emission surface 344 of the cell 12 mm in diameter, which are emission structures of the plasma emitter. Under a constant accelerating voltage applied between the emitter and the anode, which performs the role of the foil support grid exit window of the accelerator, with an area of these emission structures takes electron emission. In the support grid has the same number of holes as an emission structure mask, but the larger diameter of 15 mm. Holes alignment in the emission structure mask and support grid with a plane-parallel coaxial geometry achievement accelerating gap allows to minimize a beam losses on the support grid. Thus, the electron beam total section 750×150 mm is a superposition of elementary beams formed by separate emission structures, the plasma boundary is stabilized fine-metal mesh. In experiments with an accelerating voltage of 180 kV and an emission current of 15 A and a pulse duration of 35 μs into the atmosphere was extracted 70 % emission current. Such a mechanism for extraction and transportation of the electron beam, not only increases the accelerator efficiency, reducing the loss of the beam on the support grid of the output foil window, but also increases the average power of the outputted electron beam, which reaches 2.5 kW in the experiments. Further increase of the average beam power was limited power supplies. Fig. 1. Scheme of electron accelerator with grid-plasma emitter: 1 - hollow anode, 2 - cathode, 3 - igniter, 4-emission grid, 5 - mask; 6 - support grid, 7 - output foil, 8-discharge power supply, 9-ignition power supply, 10 - high voltage source,11 - collector. Режим доступа: по договору с организацией-держателем ресурса |
| Published: |
2014
|
| Subjects: | |
| Online Access: | http://elibrary.ru/item.asp?id=23024970 |
| Format: | Electronic Book Chapter |
| KOHA link: | https://koha.lib.tpu.ru/cgi-bin/koha/opac-detail.pl?biblionumber=647527 |