Періодична магнітна фокусуюча система

для служіьмоіо СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК п t- \ и ' Ь .* V v v -' * * (И) (19) (51)5 ПОЛЬЗОВАНИЯ ЭК* Н 0 1 J 23/087 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ' ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ ПРИ ГННТ СССР (21) (22) (72) (53) 1 4455992/21 27.04.88 И.А.Дановнч 621.385,6 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР К 878098, кл. Н 01 J 23/08, 1980. » Патент Японии Р 618534, кл. Н 01 J 23/07, 1986. (54) ПЕРИОДИЧЕСКАЯ МАГЪИТНАЯ ФОКУСИРУЮЩАЯ СИСТЕМА "(57) Изобретение относится к области СВЧ-техкики и может быть использовано при изготовлении ламп бегущей волны. Цель изобретения - улучшение токопро" хождения путем уменьшения разброса Изобретение относится к магнитным периодическим фокусирующим системам ( Ш Ф С ) для фокусировки электронных потоков в приборах СВЧ, в частности лампах бегущей волны (ЛБВ). Цель изобретения - улучшение токопрохождения путем уменьшения разброса амплитуд поля в неэкуанированной МПФС с увеличенным диаметром крайних полюсных наконечников. На фиг.1 изображена предлагаемая конструкция МПФС; на фиг,2 приведена зависимость величины мегяитиого поля от расстояния до наружной поверхности МЛФС; на фиг.З - экспериментально измеренное распределение амплитуды магнитного поля вдоль предлагаемой МПФС; на фиг.4 приведены результаты экспериментальных исследований макетов предлагаемой МПФС. 45-91 амплитуд поля вдоль магнитной системы и устранения полей рассеяния в&а магнитной системы в продольном направлении. Магнитная фокусирующая система0 содержит крайние полюсные наконечники 1 с наружным диаметром, большим наружных диаметров промежуточных полюсных наконечников 2 и магнитов 3. Крайние магниты 4, примыкающие к полюсным наконечникам 1, имеют "половинную толщину„Это позволяет уменьшить неравномерность тэасп ределения амплитуд поля из-за краевого эффекта и поля рассеивания за магнитной системой в продольном направлении. 4 ил. Предлагаемая МПФС состоит из крайних полюсных наконечников 1 с наружным диаметром, большим наружных дчаметров промежуточных полюсных наконечников 2 и магнитов 3, Крайние .магниты А, примыкающие к полюсным наконечникам 1, имеют половинную толщину. Сущность предлагаемого решения поясняется следующим образом. ° Очевидно, что на любом выбранном участке бесконечной длинной МПФС краевой эффект и, следовательно, разброс амплитуд поля отсутствует (т.к. все магниты участка находятся в рвп" ных условиях). Поэтому магнитные потенциалы полюсных наконечников указанного участка одинаковы по вепичинеи противоположны по знакам в соседних полюскшс наконечниках. Иэ этого 1697558 следует, что потенциал плоскости, проходящий через середину формообразующего наконечника перпендикулярно оси системы, равен нулю. Поэтому размеще- _ кие в этой плоскости тонкой диафрагмы из магнитомягкого материала с любым наружным диаметром, имеющей нулевой потенциал, не изменяет распределения попя в магнитной системе. При |Q достаточно большом наружном диаметре диафрагм последние образуют торцовые экраны, устраняющие влияние изменения поля в областях справа и слева от ограниченного диафрагмами участка маг- ]$ нитной системы, на поле в этом участке. Поэтому участки справа и слева от диафрагм можно убрать, не нарушив распределения поля в магнитной системе, ограниченной диафрагмами доста20 точно большого диаметра. D = D^, 1>М — диаметр магнитов, L - период М П Ф С ) . Из полученной экспериментальной зависимости следует, что при D = 1-1,5 величина индукции пракL тически равна нулю, т.е. при диаметре крайнего полюсного наконечника D * D ^ + (1-1,5)»L эффект от его н а личия такой ж е , как и в случае бесконечно большого диаметра. Измеренное экспериментально распределение а м п л и туд магнитного поля вдоль МПФС (фиг.З) подтверждает возможность значительного уменьшения неоднородности их р а спределения в предлагаемой конструкции. На фиг.4 приведены результаты экспериментальных исследований макетов предлагаемых конструкций МПФС. Следовательно, при уменьшении толВ процессе экспериментов измеряли о т щины крайних магнитов 4 в два раза ношение амплитуд В ^ поля рассеиваи выполнении крайних полюсных накония к величине амплитуды поля в МПФС нечников 1 достаточно большого диа- 25 Bz.^ при различных наружных диаметметра неравномерность распределения рахх D крайних полюсных наконечников амплитуд поля из-за краевого эффекта и строили зависимости Вх/В -^ = и поля рассеивания за магнитной сисD - D(n . темой в продольном направлении от- cf і. і ) . Кривая а соответствует сутствует. DM 30 На поверхности полюсного наконечконструкции с L --- = 1,5, кривая b ника имеется только продольная составконструкции с -:— = ляющая индукции магнитного поля, вечто охватывапичнна которой изменяется в радиальет практически все используемые соном направлении, убывая по мере уве35 отношения размеров. Как следует из личения радиуса. Очевидно, что отбрафиг.4, уменьшение в два раза толщины , сывание той части полюсного наконечпервого магнита позволяет резко уменьника, на которой индукция близка к шить поле рассеивания, и при значенулю, не изменяет распределения поля У, 1,0-1, 5 оно становитни вМПФС,чи вне ее.Диаметр с нулевой ин- ^ ниях — ся практически равным нулю (в предедукцией определяли экспериментально пулах погрешности измерение, составляютем измерения продольной составляющей доли Гаусса). Следовательно, на щей поля в зависимости от расстояпрактике достаточно ограничить диания от МПФС в ее средней части (при этом длина системы обеспечивала отсут-45 метр крайних полюсных наконечников ствие краевого эффекта в обмеряемой 'согласно выражению D ^Dfc+(1-1,5) L. части). В процессе измерений устаноВ обычных,экранированных с помощью вили, что распределение поля практитрубчатого экрана конструкциях МПФС чески не зависит от толщины полюсполей, величины рассеивания находятных наконечников и величины наружся в таких же пределах, т.е. в пре50 ного диаметра магнитов. Благодаря делах погрешностей измерений, составэтому оказалось возможным построить ляющих, как правило доли Гаусса. универсальную зависимость в г /в приведенную на фиг.2 ( В ^ ~ величина нормальной составляющей индукции на диаметре D, B Z o - то ж е , при Ф о р м у л а 55 и з о б р е т е н и и » Периодическая магнитная фокусирующая! система, содержащая магниты и полюсные наконечники, при этом наружный диаметр крайних полюсных нако 1697558 нечников превышает наружный диаметр магнитов, о т л и ч а ю щ а я с я тем, ч т о , с целью улучшения токопрохождения путем уменьшения разброса амплитуд поля вдоль магнитной системы и устранения полей рассеяния вне магнитной системы в продольном направлении, осевой размер магнитов, примьжающих к крайним полюсным на10 конечникам, в два раза меньше осевого размера остальных магнитов, а наружный диаметр D d крайних полюсных f наконечников выбран из выражения: D D M + (1-1,5) L, где D* - наружный диаметр магнитов,м; L - период магнитной системы. t U7S \ • azs \ az о.в о Щиг.1 i.o LZ iM f.6 697558 В; і J697558 В-Вм 5