Электронный пучок

Экспериментальное изучение электрического, термического и кинетического балансов электронного пучка позволило подтвердить основные принципиальные положения общей теории (§ 4, рис. 14). В работе [16] с помощью простейшей электронной пушки удалось установить факт существования термиора.

На рис. 28-а изображена электронная пушка Пирса. которая дает возможность составить все упомянутые выше балансы – электрический, термический и кинетический. Вольфрамовая нить 1 служит катодом. Модулятор 2 имеет конусность при вершине 135°, анод 3 - 160°. Анод 4 подвешен на стеклянном капилляре 5 с медным проводничком внутри. Спиральная часовая пружина 6 позволяет фиксировать усилие 0,1 мг. Зеркальце 7 отражает посылаемый на него луч, по перемещению которого судят о действующих силах. Все устройство помещено под вакуумный колпак. Диаметр электронного пучка 6 мм, пушка изображена в масштабе.

Рис. 28. Схемы установок для определения кинетической энергии электронов.

По нагреву анода 4 судят о падающей на него энергии. Температура фиксируется термопарой. Количество тепла определяется либо путем нагрева анода 4 заделанной в него спиралью, как в § 4, либо с помощью калибровочного эксперимента, описанного в работе [16]. В этом эксперименте мощность пучка изменяется на определенную малую величину один раз путем повышения анодного напряжения, а другой – путем повышения анодного тока. Во втором случае нагрев анода оказывается сильнее из-за влияния структурных термиантов электрона [16]. Изложенным методом электрический и тепловой балансы пучка составляются с большой точностью.

Кинетическая энергия пучка определяется по его силовому воздействию на анод 4. При этом важное значение приобретают отраженные от анода электроны, которые улавливаются известными методами с помощью цилиндра Фарадея и учитываются при расчетах.

В данном случае возникает также проблема несоблюдения закона сохранения количества движения, связанная с соударением электронов об анод. Изучение детальных балансов всех составляющих энергии, по-видимому, позволит выделить погрешности, которые обусловлены этим несоблюдением (из совместной работы с аспирантами В.Н. Алехновичем, В.Л. Бондаренко и В.И. Прилепиным).