Tunni kokkuvõte "Elektronkiired. Katoodkiiretoru"

ELEKTRONIKIIR

ELEKTRONIKIIR

- elektronide voog, mis liigub mööda lähedasi trajektoore samas suunas ja mille mõõtmed on liikumissuunas palju suuremad kui risttasapinnal. Kuna E. p. on samanimeliste laengute kogum. osakesed, selle sees on ruumi laeng elektronid, luues oma. elektriline . Teisest küljest võib mööda lähedasi trajektoore liikuvaid elektrone pidada lineaarseteks vooludeks, mis loovad oma. magn. valdkonnas. Elektriline ruumide väli. laeng tekitab jõudu, mis kipub kiirt laiendama ("Coulombi tõrjumine"), magn. lineaarvoolude väli tekitab Lorentzi jõu, mis kipub kiirt kokku suruma. Arvutus näitab, et tühikud. laeng hakkab märgatavalt mõjutama (elektronide energiate juures mitu keV) voolude juures mitmes. kümnendikku mA, samas kui "tõmbav" tegevus ise. magn. Väli avaldub märgatavalt ainult valguse kiirusele lähedaste elektronkiiruste juures – elektronide energia on suurusjärgus MeV. Seetõttu, kui arvestada E. p., kasutatakse dekomp. elektroonikaseadmed, tehnika. paigaldiste puhul tuleb ennekõike arvestada enda mõjuga. ruumid. tasu ja enda tegevus. magn. väljasid tuleks arvesse võtta ainult relativistlike kiirte puhul.

E. p. intensiivsus. Peamine E. p tingliku jaotamise kriteeriumiks mitteintensiivseks ja intensiivseks on vajadus arvestada oma välja tegevust. ruumid. elektronkiire laeng. Ilmselgelt, mida rohkem kiirt, seda rohkem ruumi. laeng, tugevam tõrjumine. Teisest küljest, mida rohkem elektrone, seda vähem mõjutab elektronide enda liikumise olemust. elektriline kiire väli – mida kõrgemad on elektronid, seda "kõvem" on kiir. Ruumivälja kvantitatiivne tegevus. laengut iseloomustab koefitsient. ruumilaeng – jõudlus, defineeritud kui

Kus I-kiire vool; U- kiirendav , mis määrab kiire elektronide energia.

Ruumide märgatav mõju. elektronkiire laeng hakkab ilmnema kell P>=P*=\u003d 10 -8 A / V 3/2 \u003d 10 -2 μA / V 3/2. Seetõttu on tavaks viidata intensiivsetele kiirtele E. p. P>P*.

Mitteintensiivsed kiired (koos R<Р* ) väikese ristlõikega, mida sageli nimetatakse elektronkiirteks ja mis arvutatakse geomi seaduste järgi. elektronoptika, võtmata arvesse tegeliku välja toimet. ruumid. laengud, moodustatakse elektrooniliste prožektorite abil ja neid kasutatakse peamiselt dekomp. elektronkiire seadmed.

Intensiivsetes kiirtes oma tegevus. ruumid. laeng mõjutab oluliselt E. p omadusi Esiteks intensiivne E. p ruumis, mis on vaba välisest. elektriline ja magn. väljad, Coulombi tõrjumise tõttu laieneb määramata ajaks; teiseks eitamise arvelt. elektriline kiire elektronide laeng, potentsiaal langeb kiires. Kui kasutate ext. elektriline või magn. väljad, et piirata intensiivse kiire paisumist, siis piisavalt suure voolu korral kiire sees võib see langeda nullini, kiir "katkib". Seetõttu on intensiivsete kiirte jaoks olemas piirava (maksimaalse) jõudluse kontseptsioon. Praktiliselt, kui kiire paisumine on piiratud, siis ext. väljadel on võimalik moodustada pikendatud stabiilseid intensiivseid talasid P 5 . 10 µA/V 3/2.

Täielik matemaatika. intensiivsete elektromagnetväljade kirjeldamine on keeruline, kuna reaalne elektronvoog koosneb paljudest liikuvatest elektronidest, siis nende vahel on praktiliselt võimatu arvestada. Teatud lihtsustavate eelduste kasutuselevõtuga, eelkõige asendades naaberelektronidest valitud elektronile mõjuvate jõudude summa teatud elektriliselt laetud keskkonna pideva hajutatud ruumide tihedusega elektronile mõjuva toimejõuga. laadige ja lõhkudes kogu tala "voolutorude" komplektiks, on võimalik arvutada piisava praktilise abiga. väravate täpsus osn. intensiivse kiire parameetrid: kiire kuju (ümbris), voolutihedus ja potentsiaal üle kiire ristlõike.

Geomeetria E. p. Praktikas kasutatakse kolme konfiguratsiooniga talasid: lint (tasane), ristkülikukujulise ristlõikega "paksusega", palju väiksema "laiusega", teljesümmeetriline, ristlõikes ringikujuline ja torukujuline, ristlõikega rõngakujuline. Seda tüüpi E. esemete moodustamiseks asjakohane elektronkahurid ja turvasüsteemid.

Ruumide mõju. laeng ei ole talade lagunemisel sama. konfiguratsiooni. Naib. mõju elektronide liikumise olemusele piiril E. p omab elektritugevuse komponenti. väljad lõid ruumid. laetud, suunatud risti teljesümmeetriliste talade teljega ja linttalade laiale küljele.

Elektrilise tugevuse radiaalne komponent. väli telgsümmeetrilise kiire piiril on otseselt võrdeline kiire vooluga ja pöördvõrdeline selle ristlõike raadiuse ja kiire elektronide kiirusega. See tekitab teljevälise jõu, mis kipub kiirt laiendama. Mida suurem on tõrjumine, seda suurem on vool, seda väiksem on kiire kiirus ja raadius. Teoreetiliselt ei saa teljesümmeetrilistes kiirtes elektronide trajektoorid telge ületada ja kiirt ei saa taandada punktiks, sest ristlõike vähenedes suureneb tõukejõud piiramatult.


Telgsümmeetriliste elektronkiirte mähised: g 0 on kiire sisenemise nurk väljavabasseranstvo; r 0 - esialgne raadius; 1 - lahknev tala (g 0 >0); 2-silindriline tala (g 0 =0); 3, 4, 5 koonduvat ketast (g 0<0). Пучок 4 - опти väike, alates crossoverist (väikseim sektsioon) kiir on kõige kaugemal (z/ l=0,5) algtasandist.

Intensiivse telgsümmeetrilise kiire ümbris elektrivabas ruumis. ja magn. väljad, kirjeldatakse eksponentsiaalsele lähedase sõltuvusega. Joonisel fig. on näidatud telgsümmeetriliste kiirte mähised, mis enne sisenemist vabasse silindrisse (kõver 2, g 0 = 0), lahknevad (kõver 1, g 0 >0) ja koonduvad (kõverad 3-4, g 0<0) формы (g 0 - угол наклона касательной к огибающей пучка, угол входа). Как видно на рис., пучки, первоначально сформированные как цилиндрические (g 0 = 0) и расходящиеся (g 0 >0), väljavabas ruumis piiramatult laienema; koonduvatena moodustunud talad surutakse algselt kokku ( r/r 0 <1), проходят плоскость наименьшего сечения (плоскость кроссовера), затем также начинают расширяться. Радиус мин. сечения пучка - радиус кроссовера-определяется выражением

Kus r 0 - E. p raadius vaba sissepääsuni.

Mida väiksem on ristmiku raadius, seda väiksem on jõudlus ja suurem | g 0 |. Kui kiire sisenemisnurk väljavabasse ruumi (g 0) suureneb (absoluutväärtuses), liigub risttasapind kõigepealt algtasandist kaugemale.

siis hakkab see sellele lähenema (järjestikku kõverad 3, 4, 5). Iga jõudluse väärtuse jaoks on optimaalne "sisenemisnurk" g 0 , mille jaoks on ristmik max. algtasapinnast kaugemal, see tähendab, et antud pervektsiooniga EP saab tõmmata suurimale kaugusele raadiusega, mis ei ületa algset.

Lindi intensiivsed talad elektrilisest vabas. ja magn. ka väljad ruumis paisuvad lõputult (muutuvad "paksemaks"), kiire ümbrise kontuuri kirjeldatakse paraboolselt. seaduse järgi. Vastupidiselt telgsümmeetrilisele talale saab linttala teoreetiliselt viia optimaalse sissepääsunurga all olevale joonele, st saada lineaarne tala. Ka muude konfiguratsioonide talad vabas ruumis laienevad lõputult; torukujuline E. p. laieneb mõnevõrra vähem kui tahke teljesümmeetriline.

Katse. Saadud arvutatud seoste kontrollimine on keeruline, kuna intensiivse kiirte piiri (mähisjoone) kontseptsioon on tingimuslik, kuna reaalsetes kiirtes on voolutihedus telje sümmeetrilisest teljest eemal või vrd. linttalade tasapind väheneb järk-järgult ning tala piiriks loetakse tinglikult ringjoont või sirget, mida mööda on voolutihedus teatud väike osa (~0,1) selle max. telje väärtused.

Potentsiaalne E. p. Potentsiaalne langus intensiivse kiire sees piirab võimalust moodustada laiendatud intensiivne ja suure läbivusega kiire. Theo-retich. uuringud näitavad, et intensiivses piiramatus voolus, mis täidab kahe sama potentsiaaliga tasase paralleelse juhtiva pinna vahelise ruumi, mis määrab vooluelektronide energia, voolu suurenemisega vt. tasapinnal, moodustub potentsiaalne miinimum. Jõudes P= 18,64 μA / V 3/2 potentsiaal langeb nullini, a virtuaalne, osa elektrone läbib miinimumtasapinna, osa peegeldub algtasandile, vooluvool on häiritud. Katse. kontrollimine kinnitab seda, just lähenemisel P kuni 18,64 μA / V 3/2, tekivad ebastabiilsused voolus, elektroonilistes kihtides, voolu läbimine on häiritud.

Päris E. p., piiratud tel. elektriline ja magn. väljad, toimub ka potentsiaali langus, kuid kuna enamikus seadmetes, mis kasutavad intensiivseid elektronkiire, lastakse pikendatud kiir positiivse kiirega torust läbi. potentsiaal, on võimalik tala pinnal hoida potentsiaali, mis on lähedane toru potentsiaalile. Kuid isegi juhtiva toru olemasolul on potentsiaal teljel telje sümmeetriline või vrd. ribatalade tasapind väheneb märgatavalt ning piisavalt suure läbilöögi saavutamisel (suurem kui piiramatu voolu korral) tekib ebastabiilsus, tala puruneb.

E. p. Kuna E. p vabas ruumis laieneb lõputult, praktilisega. intensiivsete kiirte kasutamine nõuab lisaks kiirt moodustavale süsteemile elektronkahurile süsteemi, mis piirab kiirte lahknemist. E. p laienemist piirab väline. elektriline ja magn. väljad. Klassikaline näide laiendatud intensiivsest E. p. umbes kuni kuni B r ja l l l yuen ja - tsilindrich. tala, mis on piiratud pikisuunalise homogeense magnetiga. valdkonnas. Kui määratleda nelja koguse suhe – palu. raadius r 0 , kiire vool I, Pinge U 0 , elektronide energia määramine enne magnetisse sisenemist. väli ja magn. induktsioon pikisuunaline homogeenne magn. väljad B 0 - teoreetiliselt on võimalik saada stabiilne silindriline. E. p. Optimaalse suhtega r 0 , I, U 0 ja B 0 max. Brillouini voo läbivus ulatub 25,4 µA/V 3/2 . Maksimaalselt läbivuse potentsiaal tala teljel on ainult 1/3 piiril olevast väärtusest. Piiratud magnetiga kasutades torukujulisi talasid, on võimalik saada veelgi suuremaid läbivuse väärtusi.

Tagasiside ahelad välise tagasisidega TWT juhtumite jaoks (a ja sisemise tagasisidega BWT (b.

Elektronkiir peab andma väljale teatud minimaalse energia, mis ületab antud süsteemi sisekadude taseme. Seetõttu on igas konkreetses süsteemis vaja anda teatud, nagu öeldakse, elektronvoolu algväärtus.

Elektroodide silindrilise süsteemiga mitmekiirelise elektronkahuri skemaatiline kujutis..| Väikese katoodi kiirgava alaga mitmekiirelise elektronpüstoli skemaatiline kujutis.

Elektronkiir pärast fookuspunkti läbimist lahkneb suure nurga all. Suure avaga elektrooniline lääts suunab elektronkiired kõrvale nii, et need langevad risti rasterläätse tasapinnaga. Iga rasterläätse mikrolääts moodustab oma elektronkiire. Kui eeldada, et voolutihedus peamises elektronkiires jaotub Gaussi seaduse järgi, siis.

Elektronkiir, tühjendades kordamööda kõik elementaarmahtuvused, tekitab signaalplaadi ahelas vooluimpulsse - videosignaali.

Elektronkiirt, mis koosneb piki eraldi elektronirühmadest - elektronkimpudest, võib pidada vooluks, mis sisaldab kõrgemaid harmoonilisi komponente. Sellist elektronkiirt nimetatakse kobaraks või moduleerituks.

Elektronkiirt iseloomustab sektsiooni geomeetriline kuju. Enamikul juhtudel on talade ristlõige ringikujuline ja neid nimetatakse silindrilisteks. Tala voolu oluliseks suurendamiseks võib kasutada rõngakujulise ristlõikega torukujulisi kimpe, aga ka lindikimpe, mille ristlõige on ristkülik.


Elektronkiirt kasutatakse metallide keevitamiseks, metalli keevitamiseks keraamikaga jne. Kahe metalli keevitamisel on keevisõmbluse eripäraks keevisõmbluse suur sügavus selle väikese laiusega (nn pistoda keevisõmblus) ja keevisõmbluse kõrge ühtlus. Vajalikud tala läbimõõdud on erinevad ja jäävad vahemikku 0 01 kuni 5 - 10 mm. Kuna teravalt määratletud kiirt pole tavaliselt vaja, on spektraallaiuse tolerantsid vähem ranged kui kiire töötlemisel.

Elektronkiire fokusseeritakse ümmarguse ristlõikega otsese ioonkiire positiivse ruumilaenguga.


Anoodilt katoodile kiirendatud elektronkiir ei levi anoodi taha jäävasse piirkonda, kui selle vool on suurem kui piirav vool; ruumide kuhjumine, elektronide laeng anoodi taga, blokeerides kiire (virtuaalne katood), loob potentsiaali. Kaevu sügavus ulatub väärtusteni, mis on suuremad kui 1 MB. Ioone saab tekitada jääkgaasi aatomite elektronioniseerimisel või sisestada spetsiaalselt moodustatud gaasijugadega. Ioonide moodustumisel elektronlaeng osaliselt neutraliseerub, akumuleerunud elektronlaengu blokeeriv toime nõrgeneb ja elektronkiir levib anoodist kaugemale.

ELEKTRONIKIIR- elektronide voog, mis liigub mööda lähedasi trajektoore ühes suunas ja mille mõõtmed on liikumissuunas palju suuremad kui risttasapinnal. Kuna E. p. on samanimeliste laengute kogum. osakesed, selle sees on ruumi laeng elektronid, luues oma. elektriline valdkonnas. Teisest küljest võib mööda lähedasi trajektoore liikuvaid elektrone pidada lineaarseteks vooludeks, mis loovad oma. magn. valdkonnas. Elektriline ruumide väli. tekitab jõudu, mis kipub kiirt laiendama ("Coulombi tõrjumine"), magn. lineaarvoolude väli tekitab Lorentzi jõu, mis kipub kiirt kokku suruma. Arvutus näitab, et tühikute tegevus. laeng hakkab märgatavalt mõjutama (elektronide energiate juures mitu keV) voolude juures mitmes. kümnendikku mA, samas kui "tõmbav" tegevus ise. magn. Väli avaldub märgatavalt ainult valguse kiirusele lähedaste elektronkiiruste juures – elektronide energia on suurusjärgus MeV. Seetõttu, kui arvestada E. p., kasutatakse dekomp. elektroonikaseadmed, tehnika. paigaldiste puhul tuleb ennekõike arvestada enda mõjuga. ruumid. tasu ja enda tegevus. magn. väljasid tuleks arvesse võtta ainult relativistlike kiirte puhul.

E. p intensiivsus. Peamine E. p tingliku jaotamise kriteeriumiks mitteintensiivseks ja intensiivseks on vajadus arvestada oma välja tegevust. ruumid. elektronkiire laeng. Ilmselgelt, mida suurem on kiire vool, seda rohkem ruumi. laeng, tugevam tõrjumine. Teisest küljest, mida suurem on elektronide kiirus, seda vähem mõjutab see elektronide enda liikumise olemust. elektriline kiire väli – mida suurem on elektroni energia, seda "kõvem" on kiir. Ruumivälja kvantitatiivne tegevus. laengut iseloomustab koefitsient. ruumilaeng – jõudlus, defineeritud kui

Kus I-kiire vool; U- kiirenduspinge, mis määrab energia kiire elektronid.

Ruumide märgatav mõju. laeng elektronide liikumisel kiires hakkab ilmnema kell P>=P*=\u003d 10 -8 A / V 3/2 \u003d 10 -2 μA / V 3/2. Seetõttu on tavaks viidata intensiivsetele kiirtele E. p. Р>P*.

Mitteintensiivsed kiired (koos R<Р* ) väikese ristlõikega, mida sageli nimetatakse elektronkiirteks ja mis arvutatakse geomi seaduste järgi. elektronoptika, võtmata arvesse tegeliku välja toimet. ruumid. laengud, moodustatakse elektrooniliste prožektorite abil ja neid kasutatakse peamiselt dekomp. katoodkiireseadmed .

Intensiivsetes kiirtes oma tegevus. ruumid. laeng mõjutab oluliselt E. p omadusi Esiteks intensiivne E. p ruumis, mis on vaba välisest. elektriline ja magn. väljad, Coulombi tõrjumise tõttu laieneb määramata ajaks; teiseks eitamise arvelt. elektriline kiire elektronide laeng, potentsiaal langeb kiires. Kui kasutate ext. elektriline või magn. väljad piiravad intensiivse kiire paisumist, siis piisavalt suure voolu korral võib kiire sees olev potentsiaal langeda nulli, kiir "katkib". Seetõttu on intensiivsete kiirte jaoks olemas piirava (maksimaalse) jõudluse kontseptsioon. Praktiliselt, kui kiire paisumine on piiratud, siis ext. väljadel on võimalik moodustada pikendatud stabiilseid intensiivseid talasid P 5 . 10 µA/V 3/2.

Täielik matemaatika. intensiivsete elektromagnetväljade kirjeldamine on keeruline, kuna tõeline elektronvoog koosneb paljudest liikuvatest elektronidest ja nende omavahelist vastasmõju on praktiliselt võimatu arvestada. Teatud lihtsustavate eelduste kasutuselevõtuga, eelkõige asendades naaberelektronidest valitud elektronile mõjuvate jõudude summa jõuga, mis mõjub sellele elektronile teatud elektriliselt laetud keskkonnaga, millel on pidevalt jaotatud ruumide tihedus. laadimine ja kogu kiire lõhkumine "voolutorude" komplektiks, on võimalik arvutada arvuti abil, millel on piisav praktiline. väravate täpsus osn. kiire intensiivsed parameetrid: kiire kuju (mähisjoon), voolutiheduse ja potentsiaali jaotus üle kiire ristlõike.

Geomeetria E. p. Praktikas kasutatakse kolme konfiguratsiooniga talasid: lint (tasane), ristkülikukujulise ristlõikega "paksusega", palju väiksema "laiusega", teljesümmeetriline, ristlõikes ringikujuline ja torukujuline, ristlõikega rõngakujuline. Seda tüüpi E. esemete moodustamiseks asjakohane elektronkahurid ja turvasüsteemid.

Ruumide mõju. laeng ei ole talade lagunemisel sama. konfiguratsiooni. Naib. mõju elektronide liikumise olemusele piiril E. p omab elektritugevuse komponenti. väljad lõid ruumid. laetud, suunatud risti teljesümmeetriliste talade teljega ja linttalade laiale küljele.

Elektrilise tugevuse radiaalne komponent. väli telgsümmeetrilise kiire piiril on otseselt võrdeline kiire vooluga ja pöördvõrdeline selle ristlõike raadiuse ja kiire elektronide kiirusega. See tekitab teljevälise jõu, mis kipub kiirt laiendama. Tõrkejõud on seda suurem, mida suurem on vool, seda väiksem on kiire kiirus ja raadius. Teoreetiliselt ei saa teljesümmeetrilistes kiirtes elektronide trajektoorid telge ületada ja kiire ristlõiget ei saa taandada punktiks, sest ristlõike vähenedes suureneb tõukejõud määramatult.


Telgsümmeetriliste elektronkiirte mähised: g 0 on kiire sisenemise nurk väljavabasseranstvo; r 0 - esialgne raadius; 1 - lahknev tala (g 0 >0); 2-silindriline tala (g 0 =0); 3, 4, 5 koonduvat ketast (g 0<0). Пучок 4 - опти väike, alates crossoverist (väikseim ristlõige) kiir on kõige kaugemal (z/ l=0,5) algtasandist.

Intensiivse telgsümmeetrilise kiire ümbris elektrivabas ruumis. ja magn. väljad, kirjeldatakse eksponentsiaalsele lähedase sõltuvusega. Joonisel fig. on näidatud telgsümmeetriliste kiirte mähised, mis enne vabasse ruumi sisenemist on silindrilised (kõver 2, g 0 = 0), lahknevad (kõver 1, g 0 > 0) ja koonduvad (kõverad 3-4, g 0<0) формы (g 0 - угол наклона касательной к огибающей пучка, угол входа). Как видно на рис., пучки, первоначально сформированные как цилиндрические (g 0 = 0) и расходящиеся (g 0 >0), väljavabas ruumis piiramatult laienema; koonduvatena moodustunud talad surutakse algselt kokku ( r/r 0 <1), проходят плоскость наименьшего сечения (плоскость кроссовера), затем также начинают расширяться. Радиус мин. сечения пучка - радиус кроссовера-определяется выражением

Kus r 0 - E. p raadius vaba ruumi sissepääsuni.

Mida väiksem on ristmiku raadius, seda väiksem on jõudlus ja suurem | g 0 |. Kui kiire sisenemisnurk väljavabasse ruumi (g 0) suureneb (absoluutväärtuses), liigub risttasapind kõigepealt algtasandist kaugemale.

siis hakkab see sellele lähenema (järjestikku kõverad 3, 4, 5). Iga jõudluse väärtuse jaoks on optimaalne "sisenemisnurk" g 0 , mille jaoks on ristmik max. algtasapinnast kaugemal, see tähendab, et antud pervektsiooniga EP saab tõmmata suurimale kaugusele raadiusega, mis ei ületa algset.

Lindi intensiivsed talad elektrilisest vabas. ja magn. ka väljad ruumis paisuvad lõputult (muutuvad "paksemaks"), kiire ümbrise kontuuri kirjeldatakse paraboolselt. seaduse järgi. Vastupidiselt teljesümmeetrilisele talale saab linttala teoreetiliselt viia optimaalse sissepääsunurga all olevale joonele, st saavutada lineaarne fookus. Ka muude konfiguratsioonide talad vabas ruumis laienevad lõputult; torukujuline E. p. laieneb mõnevõrra vähem kui tahke teljesümmeetriline.

Katse. Saadud arvutatud seoste kontrollimine on keeruline, kuna intensiivse kiirte piiri (mähisjoone) kontseptsioon on tingimuslik, kuna reaalsetes kiirtes on voolutihedus telje sümmeetrilisest teljest eemal või vrd. linttalade tasapind väheneb järk-järgult ning tala piiriks loetakse tinglikult ringjoont või sirget, mida mööda on voolutihedus teatud väike osa (~0,1) selle max. telje väärtused.

E. p potentsiaal. Potentsiaalne langus intensiivse kiire sees piirab võimalust moodustada laiendatud intensiivne ja suure läbivusega kiire. Theo-retich. uuringud näitavad, et intensiivses piiramatus voolus, mis täidab kahe sama potentsiaaliga tasase paralleelse juhtiva pinna vahelise ruumi, mis määrab vooluelektronide energia, voolu suurenemisega vt. tasapinnal, moodustub potentsiaalne miinimum. Jõudes P= 18,64 μA / V 3/2 potentsiaal langeb nullini, a virtuaalne katood , osa elektronidest läbib miinimumtasapinda, osa peegeldub algtasandile, rikutakse normaalset vooluvoolu. Katse. kontrollimine kinnitab seda, just lähenemisel P kuni 18,64 μA / V 3/2, tekivad ebastabiilsused voolus, elektroonilistes kihtides, voolu läbimine on häiritud.

Päris E. p., piiratud tel. elektriline ja magn. väljad, toimub ka potentsiaali langus, kuid kuna enamikus seadmetes, mis kasutavad intensiivseid elektronkiire, lastakse pikendatud kiir positiivse kiirega torust läbi. potentsiaal, on võimalik tala pinnal hoida potentsiaali, mis on lähedane toru potentsiaalile. Kuid isegi juhtiva toru olemasolul on potentsiaal teljel telje sümmeetriline või vrd. ribatalade tasapind väheneb märgatavalt ning piisavalt suure läbilöögi saavutamisel (suurem kui piiramatu voolu korral) tekib ebastabiilsus, tala puruneb.

E. p. kujunemine. Kuna E. p vabas ruumis laieneb lõputult, praktilisega. intensiivsete kiirte kasutamine nõuab lisaks kiirt moodustavale süsteemile elektronkahurile süsteemi, mis piirab kiirte lahknemist. E. p laienemist piirab väline. elektriline ja magn. väljad. Klassikaline näide laiendatud intensiivsest E. p. umbes kuni kuni B r ja l l l yuen ja - tsilindrich. tala, mis on piiratud pikisuunalise homogeense magnetiga. valdkonnas. Kui määratleda nelja koguse suhe – palu. raadius r 0 , kiire vool I, U 0 , mis määrab elektronide energia enne magnetisse sisenemist. väli ja magn. induktsioon pikisuunaline homogeenne magn. väljad B 0 - teoreetiliselt on võimalik saada stabiilne silindriline. E. p. Optimaalse suhtega r 0 , I, U 0 ja B 0 max. Brillouini voo läbivus ulatub 25,4 µA/V 3/2 . Maksimaalselt läbivuse potentsiaal tala teljel on ainult 1/3 piiril olevast väärtusest. Piiratud magnetiga torukujuliste talade välja abil on võimalik saada veelgi suuremaid läbivusväärtusi.

Praktikas ei ole teoreetiliselt maksimaalse võimaliku lähedase läbivusega laiendatud E. p moodustamine võimalik mitmel põhjusel: alguse levik. katoodi poolt emiteeritud elektronide kiirused, raskused rangelt määratletud konfiguratsiooniga piiravate väljade loomisel, praktiline. suutmatus algust rangelt täita. tala kitsendussüsteemi viimise tingimused jne. Päris EM-idel on lainelised ja pulseerivad piirid ning kiire kuju ei jää muutumatuks. Seetõttu, vältimaks kiire elektronide settimist läbipääsukanali pinnale, valitakse juhtiva toru raadius, millest intensiivne kiir läbitakse, 20-30% suurem kui kiire raadius.

Lit.: Alyamovsky I. V., Elektronkiired ja elektronkahurid, M., 1966; Molokovskii S. I., Sushkov A. D., Intensiivsed elektron- ja ioonkiired, 2. väljaanne, M., 1991.

A. A. Žigarev.

elektronkiired on kiiresti liikuvate elektronide voog. Elektronkiired moodustuvad elektronlambis ja erinevates gaaslahendusseadmetes.

Elektronkiirtel on järgmised omadused:

  1. põhjustada mõne tahke ja vedela keha (klaas, tsink ja kaadmiumsulfiidid) sära. Praegu kasutatakse fosforit, milles kuni 25% elektronkiire energiast muundatakse valguseks:
  2. Kui kiired elektronkiired aines aeglustuvad, tekivad röntgenikiired. Seda kasutatakse röntgenitorudes;
  3. elektronkiired nihkuvad elektriväljades kõrvale, näiteks lamekondensaatori väljas nihutatakse elektronkiir positiivselt laetud plaadi poole;
  4. elektronkiired kalduvad magnetväljas kõrvale Lorentzi jõu toimel elektronidele. Üle magneti põhjapooluse lennates kalduvad elektronid ühes suunas ja üle lõunapooluse lennates vastupidises suunas. Päikeselt tulevate elektronide voogude hälve Maa magnetväljas viib selleni, et need lähevad ümber Maa pinna ja ainult polaaraladel tungib väike osa neist osakestest atmosfääri ülemistesse kihtidesse ja põhjustab pooluste läheduses atmosfäärigaaside kuma (virmalised);
  5. ainet tabades soojendavad elektronkiired seda ja avaldavad mehaanilist mõju. Soojust, mida elektronkiir keha tabades tekitab, kasutatakse ülipuhaste metallide sulatamiseks vaakumis;
  6. Kui elektronkiir tabab fotofilmi, muudab see selle tumedamaks.

Tänu võimalusele juhtida elektronkiirt elektri- või magnetvälja abil ja valguskiire toimel valgusfooriga kaetud ekraani kuma, kasutatakse seda elektronkiiretorus.

Kirjandus

Aksenovitš L. A. Füüsika keskkoolis: teooria. Ülesanded. Testid: Proc. toetus üldisi osutavatele asutustele. keskkonnad, haridus / L. A. Aksenovich, N. N. Rakina, K. S. Farino; Ed. K. S. Farino. - Mn.: Adukatsia i vykhavanne, 2004. - C. 298.