Электронный поток, его формирование

Покидая катод, электроны имеют разные тепловые скорости. Начальные тепловые скорости электронов составляют, как правило, несколько десятых долей вольта. Распределение электронов по скоростям является Максвелловским. Покидая катод, электроны не имеют направленного движения. В целом ряде современных электронных приборов используются направленные управляемые потоки (пучки) электронов. Создание таких пучков осуществляется с помощью соответствующих магнитных и электрических полей.

Область техники, которая охватывает создание направленных, сфокусированных, управляемых по интенсивности и по направлению электронных пучков, называется лучевой электроникой. Под электроннооптической системой будем понимать совокупность электродов, имеющих определенные потенциалы и геометрии, и магнитов или проводников, создающих соответственные электрические и магнитные поля.

В настоящее время находят применение электронные пучки, обладающие разнообразными электрическими и геометрическими характеристиками. Требования, предъявляемые к свойствам электронных пучков, к их параметрам, определяются назначением и конструкцией приборов. Все известные электронные пучки подразделяют по плотности тока – на интенсивные и слабые; по скорости электронов – на нерелятивистские и релятивистские; по признакам симметрии – на осесимметричные и неосесимметричные; по форме оси – на прямолинейные и криволинейные, по форме поперечного и осевого сечения – на прямоугольные, цилиндрические, трубчатые, конические, сходящиеся и т.д.

Можно выделить следующие общие требования, предъявляемые к пучкам электронными приборами,: 1) пучки должны иметь резко очерченные границы заданных геометрической формы и размеров; 2) пучки должны обладать заданной плотностью тока при заданном ускоряющем потенциале; 3) пучки должны быть устойчивыми при необходимых плотности тока и ускоряющем потенциале.

Относительное значение каждого из этих требований зависит от специфических особенностей конкретного применения пучков.