CC BY
11
М. В. ДЕРЕНОВСЬКИЙ, В. А. ПРУС
МЕТОД ДОСЛ1ДЖЕННЯ ЕЛЕКТРОННИХ ПУЧК1В (коротке повщомлення)
У зв'язку з розробкою прилад1в НВЧ, що прадюють у мШмет-ровому д1апазош хвиль, пщвищуються вимоги до пучшв електро-шв, викориетовуваних у цих приладах. Розрахунки електронно-оптичних систем за допомогою ¡снуючих метод ¡в не забезпечують одержання пучив з точно заданими параметрами. Тому шеля такого розрахунку майже завжди шщибна експериментальна дороб-ка, важливим етапом яко1 е дослщження елекгричного пучка.
Важливою характеристикою пучка е розподш густини струму в його поперечному перекроь Найчастные для одержання шль-шених даних про пучок застосовують зондов 1 методи дослщження, пов'язаш з введениям вим1рювально1 структури.
Юльюсш вим1рювання пучюв мало'1 та середньо1 пртужностей звичайно виконують методами д!афрагми з малим отвором, рухомо'1 ццлини або краю екрана. 1нод1 застосовують метод в1бруючого зонда. 3 них лише метод д!афрагми з малим отвором даеможлив1сть безпосередньо шд час вим1рювань визначати залежшеть розподшу струму в перекро'1 пучка — у випадку пучюв з осьовою симетр1ею I (г). Проте у створенш такого зонда для дослщження тонких по-тужних пучив ¡снують значш конструктивы! труднощь Методи рухомо'1 ццлини, краю екрана та в1бруючого зонда прослыл у ви-конанш, шж метод д1афрагми з малим отвором, але одержання на-виъ приблизно! залежносл / (г) пов'язане з необхщшетю проведения складних математичних операцШ. Це утруднюе виконання автоматичного анал1затора для одержання безперервних даних шд час дослщження пучка. Кр1м того, розглянут1 методи неточно вщтворюють розподш густини струму, особливо на перифери пучка, що до деяко!" м1ри зменшуе 1'х щншеть. Особливо де помггно при дослщженш тонких пучюв, коли розм!р скануючого елемента (отв1р у д!афрагм1, ширина щшини, д1аметр дроту в1бруючого зонда) не може бути значно менший вщ д1аметра дослщжуваного пучка.
Пропонуеться схема зонда, що дае добре вщтворення периферп тонких пучюв при можливосп просто! апаратурно1 обробки даних.
ППд нерухомою д1афрагмою 1 з шдлиною (рис. 1) розташований екран 2, який можна перемщувати вздовж щ1лини за допомогою специального пристрою. Екран вщбирае б1лыну або меншу частину тонкого «листа струму» 3, що вир1зуеться з дослщжуваного пучка 4 шдлиною. Решта «листа струму» потрапляе на колектор 5, в коло якого вв1мкнено ошр /?н. Сигнал, що видшяеться на опор!, коли
Рис. I. Схема анал!затора: 1 —диафрагма з щ^иною; 2 —рухомий екран; 3 — «лист струму»; 4 — електронний пучок; 5 — колектор; 6 — шдсилювач горизонтального В1Дхилення; 7 — осцило-скоп; 8 — потен цюметр; 9 — дополпжний шдсилювач; 10 — мшроамперметр.
4 5 6 7 х(1 под -0,3мм)
Рис. 2. Крив! розподшу густини струму в поперечному перекро! електронного пучка:
1 — одержана фотографуванням з екрана осцилоскопа; 2 — результат числового диференцшвання.
щшина встановлена точно в дшметральнш площиш пучка, може бути записаний у вигляд1
х
и {х) = яя1 (х) = Я„ | X (*) йх, (1)
XI
де х —х1 = 2 г;
г — рад!ус пучка; 1(х) —зондовий струм;
¿(х) —розпод1л густини струму в перекроТ пучка.
Якщо швидюсть руху екрана поспйна, то оригшальна функщя
(2)
вщтворюеться, як у нашому випадку, за допомогою найпростниого кола.
Дал! сигнал пщводиться до вертикального входу осцилоскопа 7, а горизонтальне вщхилення променя досягаеться подачею на-пруги з потенцюметра 8 через шдсилювач 6 на горизонталью плас-тини трубки. Через те, що положения променя на екраш трубки
осцилоскопа безпосередньо залежить вщ положения екрана 2 на oci х, можна одержати на трубщ зображення i (х), якщо надати екрану 2 зворотно-поступального руху, так щоб його швидк :ть була поспйна принаймш в межах вщ хг до х.
Для nepeBipKH придатносп методу був виконаний макет зонда «щ1лина —екран», за допомогою якого дослщжувалися пучки електрошв у магштному гаш в безперервному режим! при напруз1 1 кв. На рис. 2 наведеш функцп i (х), з яких крива 1 одержана фо-тографуванням з екрана осцилоскопа, а крива 2 е результат числового диференщювання функцп I (х) для одного i того пучка в певному режим!.
Основною ознакою розглянутого методу е висока розд1льна здат-н1сть при дослщженш периферп пучка навпъ при вщносно широк1й ццлиш (у нашому випадку ширина ццлини t — 0,07 мм), а також простота апаратурноТ обробки сигналу з колектора.
До деяко\' Mipn аналог!чний розглянутому метод досл!дження пучка тонким Дротяним зондом, якому надаеться зворотно-поступального руху в д!аметральшй площиш пучка. Тут також зондо-вий струм е функщею положения зонда, але на вщмшу вщ KOM6i* Hauii «щ1лина — екран» дротяним зондом можна дослщжувати пучки значно слабк1ци внаслщок поганого вщведення тепла вщ зонда.
Л1ТЕРАТУРА
1. Е в т и ф е е в а Е. С., К и б а р д и и а X. А., Методы экспериментального исследования электронных пучков, Вопросы радиоэлектроники, 1961, сер. I, вып. 8.
2. Демидович Б. П., Марон И. А., Основы вычислительной математики, Физматгиз, 1963.
М. V. DERENOVSKY, V. A. PRUS METHOD OF ELECTRON BEAM INVESTIGATION Summary
In this article the possibility of electron beam testing by a modified method of moving right edge is considered. The description of the working set made for the continuous indication of radia! current density distribution on an oscilloscop is given. As an exemple the results of beam measurement under continuous operation are presented.
