Большая Советская энциклопедия II

ЭЛЕКТРОННАЯ ПУШКА

устройство для получения потоков (пучков) электронов в объёме, из которого удалён воздух (в вакууме). Электроны в Э. п. вылетают из катода и ускоряются электрическим полем (рис. 1). Испускание электронов из катода происходит главным образом в процессах термоэлектронной эмиссии (См. Термоэлектронная эмиссия),эмиссии из плазмы (См. Плазма),автоэлектронной эмиссии (см. Туннельная эмиссия) и фотоэлектронной эмиссии (См. Фотоэлектронная эмиссия),формирование заданного распределения электронного пучка на выходе из Э. п. осуществляется подбором конфигурации и величины электрического и магнитного полей и является предметом электронной оптики (см. Электронная и ионная оптика). Термин «Э. п.» применяют как к устройствам для формирования высокоинтенсивных электронных пучков (сильноточные Э. п.), так и к более простым совокупностям электродов для получения пучков малой интенсивности (используемых в Клистронах, Магнетронах, электроннолучевых приборах (См. Электроннолучевые приборы));последние часто называются электронными прожекторами. Конструкции и параметры слаботочных Э. п. весьма разнообразны. Схема одной из них приведена нарис.2. Э. п. находят широкое применение в технике и научных исследованиях, в частности в телевизионных системах, электронных микроскопах, электроннооптических преобразователях, аппаратах для плавки и сварки металлов, возбуждения газовых лазеров (См. Газовый лазер) и т. д. Токи электронных пучков в слаботочных Э. п. могут иметь значения в пределах от десятковмкадо десяткова,а энергии электронов доходить до сотенкэв.
В сильноточной Э. п., являющейся двухэлектродным прибором (диодом), генерируются электронные пучки с существенно большими токами — до 104—107а,энергией ускоренных электронов до 10—20Мэви мощностью ≤ 1013вт.Обычно в сильноточной Э. п. при плотностях тока ≥ 1ка/см2используются холодные катоды со «взрывной эмиссией». Взрывная эмиссия возникает при нагреве и взрыве микроострий на поверхности катода током автоэлектронной эмиссии (см. Туннельная эмиссия).Ионизация паров приводит к формированию у поверхности катода плотной плазмы и увеличению средней плотности тока эмиссии в 103—104раз. Прикатодная плазма расширяется к аноду со скоростьюv= (2—3)․106см/секи замыкает состоящий из катода и анода диод за времяd/v(d —расстояние катод — анод), что ограничивает длительность тока пучка через диод временами Электронная пушка 10-8— 10-6сек.
При малых токах и отсутствии разреженной плазмы между катодом и анодом движение электронов в сильноточной Э. п. с учётом релятивистских поправок подобно движению в слаботочной Э. п. Отличительная особенность Э. п. в режимах с большими токами состоит в сильном влиянии магнитного поля пучка на траектории электронов. Как показывает расчёт, при токе диода(ка)(рис. 3, —полная энергия электронов у анода, mc2 — энергия покоя; см. Относительности теория) собственное магнитное поле потока электронов заворачивает электроны к оси этого потока и сжимает поток к центру анода. Это сжатие пучка у анода приводит к экранировке центральной области катода пространственным зарядом (См. Пространственный заряд) пучка, вследствие чего электроны испускаются главным образом кромкой катода, что хорошо видно нарис. 3. Эффект сжатия наиболее ярко проявляется, если пространств, заряд и его электрическое поле частично компенсируются ионами плазмы, заполняющей приосевую область диода или покрывающей поверхность анода. Плазма в диоде создаётся либо с помощью внешних источников, либо в результате нагрева анода электронным пучком. При этом на аноде плотность тока сфокусированного пучка достигает 106—108а/см2, а плотность потока энергии ≤ 1013вт/см2.Представление о пучке в этом случае условно, т. к. поперечная скорость электронов сравнима с продольной.
Если на аноде есть слой плотной плазмы, то ионы ускоряются электрическим полем к катоду, а ток в диоде переносится и электронами, и ионами. Теория и расчёт, подтверждаемые экспериментами, предсказывают, что в результате взаимодействия магнитного поля с электронами их ток с увеличениемR/d(в отличие от ионного) перестаёт нарастать. Это открывает возможность получения в сильноточных Э. п. ионных пучков с током ≥ 106а.Эффект подавления электронных токов на периферии диода магнитными полями, называется магнитной изоляцией, используется в вакуумных передающих линиях, соединяющих источник питания с диодом Э. п. и выдерживающих без пробоя Напряжённость электрического поля ≤ 4․106в/см.
Сильноточные Э. п. используются для нагрева плазмы, коллективного ускорения заряженных частиц, получения тормозного излучения (См. Тормозное излучение) и потоков нейтронов, генерации СВЧ-колебаний и лазерного излучения, в исследованиях по физике твёрдого тела.
Лит.:Алямовский И. В., Электронные пучки и электронные пушки, М., 1966; Месяц Г. А., Генерирование мощных наносекундных импульсов, М., 1974; Смирнов В. П., Получение сильноточных пучков электронов, «Приборы и техника эксперимента», 1977, в. 2.
В. П. Смирнов.
Рис. 1. Схема электронной пушки: 1 — катод; 2 — модулятор; 3 — первый анод; 4 — второй анод; е — траектории электронов.
Рис. 2. Структурная схема осесимметричной электронной пушки, используемой в клистронах (показана в разрезе).
Рис. 3. Схема сильноточного диода: 1 — катод; 2 — слой катодной плазмы; 3 — типичная траектория электрона в диоде, имеющая спиралеобразную форму; 4 — типичная траектория иона в диоде; 5 — слой анодной плазмы; 6 — анод.

  1. электронная пушка—ЭЛЕКТРОННАЯ ПУШКА устройство для получения потоков пучков электронов в объме из кporo удалн воздух в вакууме. Электроны в Э. п. вылетают из катода и ускоряются электрич. ...Большая советская энциклопедия
  2. электронная пушка—устройство для формирования электронного пучка потока требуемой формы и интенсивности. Содержит источник электронов катодi ускоряющий электрод анод a также др. электроды ...Большой энциклопедический политехнический словарь
  3. электронная пушка—электронный прожектор служит для созданиянаправленного потока электронов электронного луча или пучка лучейтребуемой формы и интенсивности. Состоит из источника электроно...Большой энциклопедический словарь II
  4. электронная пушка—ЭЛЕКТРОННАЯ ПУШКА электронный прожектор служит для создания направленного потока электронов электронного луча или пучка лучей требуемой формы и интенсивности. Состоит из...Большой Энциклопедический словарь V
  5. электронная пушка—электронный прожектор служит для создания направленного потока электронов электронного луча или пучка лучей требуемой формы и интенсивности. Состоит из источника электрон...Естествознание. Энциклопедический словарь
  6. электронная пушка—ЭЛЕКТРОННАЯ ПУШКАstrong устройство в составе КАТОДНОЛУЧЕВОЙ ТРУБКИ например телевизионного приемника либо осциллографа которое излучает электроны. Они фокусируются в луч ...Научно-технический энциклопедический словарь
  7. электронная пушка—электронды зебрек...Орысша-қазақша «Электроника, радиотехника және байланыс» терминологиялық сөздік
  8. электронная пушка—для сверления отверстий electron beam gun...Русско-английский машиностроительный словарь
  9. электронная пушка—electron injector...Русско-английский политехнический словарь
  10. электронная пушка—electron gun...Русско-английский словарь по физике
  11. электронная пушка—electron gun...Русско-английский технический словарь
  12. электронная пушка—electron gun...Русско-английский толковый словарь терминов по информатике
  13. электронная пушка—cannone elettronico ad elettroni proiettore m elettronico...Русско-итальянский политехнический словарь
  14. электронная пушка—Elektronenkanone...Русско-немецкий словарь по химии и химической технологии
  15. электронная пушка—Elektronenkanone...Русско-немецкий химический словарь
  16. электронная пушка—електронна гармата...Русско-украинский политехнический словарь
  17. электронная пушка—canon lectrons...Русско-французский словарь по химии
  18. электронная пушка—elektronov tryska elektronov dlo vrha elektron...Русско-чешский словарь
  19. электронная пушка—ЭЛЕКТРОННАЯ ПУШКА электронный прожектор служит для создания направленного потока электронов электронного луча или пучка лучей требуемой формы и интенсивности. Состоит из ...Современный энциклопедический словарь
  20. электронная пушка—вакуумное устройство обычно диод для получения пучков элнов. Элны в Э. п. вылетают из катода И ускоряются электрич. полем рис. . Испускание элнов из катода происходит Рис...Физическая энциклопедия
  21. электронная пушка—[electron gun] . Устройство для получения эмиссии свободных электронов их ускорения формирования луча и направления его на нагреваемый материал. В плавильных электроннол...Энциклопедический словарь по металлургии
  22. электронная пушка—Электронная пушка устройство для создания направленного потока электронов электронного луча или пучка лучей требуемой формы и интенсивности. Состоит из источника электро...Энциклопедия «Техника»
  23. электронная пушка—ЭЛЕКТРОННАЯ ПУШКАэлектронный прожектор устройство для создания направленного потока электронов применяется в телевизионных трубках рентгеновской аппаратуре электронных ми...Энциклопедия Кольера II
  24. электронная пушка—электронный прожектор устройство для создания направленного потока электронов применяется в телевизионных трубках рентгеновской аппаратуре электронных микроскопах. В теле...Энциклопедия Кольера
  25. электронная пушка—электронная пушка устройство для создания направленного потока электронов электронного луча или пучка лучей требуемой формы и интенсивности. Состоит из источника электрон...Энциклопедия техники