Эксплуатация термоэлектронных катодов

Основными эксплуатационными показателями служат ток I_н или напряжение U_н накала, номинальные значения, которых соответствуют рабочей температуре катода. Зависимость I_н = f (U_н ) (рис. 6) называется накальной характеристикой. Нелинейность характеристики свидетельствует о том, что сопротивление катода при его разогреве увеличивается. Поэтому для некоторых типов катодов (например, вольфрамового) целесообразно при включении увеличивать ток накала постепенно, устанавливая номинальное значение I_н по мере разогрева катода.

Рис. 6. Накальная характеристика катода.

Температурный режим катода можно контролировать с помощью амперметра или вольтметра, регистрируя значения I_н и U_н. Первый метод менее употребителен, так как в процессе эксплуатации диаметр катода прямого накала или подогревателя в катодах косвенного накала уменьшается и сопротивление их увеличивается. Если поддерживать постоянным ток накала, то долговечность катода уменьшается, так как к концу срока он будет работать с перегревом.

Чаще всего накал катода контролируют вольтметром. Долговечность катода при этом увеличивается в 2—3 раза по сравнению с первым методом, хотя в конце срока он работает в режиме недокала и с пониженной эффективностью.

Устройства для получения узких потоков ускоренных электронов в вакууме (электронная оптика)

Рассмотрим законы движения электронов в различного рода электрических и магнитных полях применительно к одному дискретному электрону, проявляющему главным образом корпускулярные свойства. Наука о законах движения заряженных частиц в электрических и магнитных полях называется электронной оптикой. Это название не случайно, так как между движением заряженных частиц в полях и распространением света в оптических средах существует весьма тесная аналогия. Эта аналогия основана на тождестве основных законов световой и электронной оптики.

При движении электрона в электрических полях в качестве показателя преломления используется безразмерная величина

,

где — скорость электрона; с — скорость света; U — потенциал в данной точке поля.

Если электрон перемещается в магнитных полях, то показатель преломления n является функцией не только скорости электрона , но и зависит от направления его движения по отношению к вектору напряженности H магнитного поля, что можно сравнить с распространением светового луча в анизотропных оптических средах.

Законы движения электрона тождественны известным законам световой оптики. Однако, пользуясь указанной аналогией, следует помнить и о ряде особенностей, отличающих электронную оптику от световой.

Потенциал электрического поля, а следовательно, и показатель преломления может непрерывно изменяться, в то время как в световой оптике показатель преломления обычно меняется скачкообразно на границе двух сред. Изменение потенциала поля меняет кинетическую энергию электрона; энергия же светового потока остается прежней, если пренебречь незначительными потерями на отражение, поглощение и рассеяние. В электронной оптике диапазон изменения показателя преломления значительно больше, чем световой, где n обычно находится между 1 и 2,5. Кроме того, в электронной оптике можно легко менять показатель преломления за счет изменения потенциалов различных электродов.

Все эти и некоторые другие особенности электронной оптики свидетельствуют о широких возможностях осуществления электронно-оптических приборов.