Longitudinal-radial motion of an electron beam in the solenoidal field of the secundary-emission magnetron gun

Abstract

The results of experimental studies and numerical calculations on the generation of an electron beam by a magnetron gun with a secondary-emission cathode are presented. With the aim of obtaining precision characteristics, the formation of a beam in the axial and radial directions was studied when transporting a solenoid in a magnetic field at energy of 55 keV. The dependence of the total vertical distribution on the inner wall of the cylindrical target and the Faraday cylinder on the distribution of the magnetic field along the axis of the system is studied. The results of nu-merical simulation on the motion of a tubular electron beam are given. It is shown that the obtained results of the simulation are consistent with experimental data. It is also shown that the electron flux falls on a vertical section, the length of which does not exceed 1 mm. The possibility of adjusting the location of a beam hit on a vertical wall is studied numerically with a variation in the amplitude of the control magnetic field.

Представлено результати експериментальних досліджень і чисельних розрахунків по генерації електронного пучка магнетронною гарматою з вторинно-емісійним катодом. Вивчено формування пучка в осьовому і радіальному напрямках при транспортуванні в магнітному полі соленоїда при енергії 55 кеВ. Вивчено залежність підсумкового вертикального розподілу на внутрішній стінці циліндричної мішені і циліндрі Фарадея від розподілу магнітного поля уздовж осі системи. Показано, що отримані результати моделювання узгоджуються з даними експерименту. Показано також, що потік електронів потрапляє на вертикальну ділянку, довжина якої не перевищує 1 мм. Чисельно вивчена можливість регулювання місця попадання пучка на вертикальну стінку при варіації амплітуди керуючого магнітного поля.

Представлены результаты экспериментальных исследований и численных расчетов по генерации электронного пучка магнетронной пушкой с вторично-эмиссионным катодом. Изучено формирование пучка в осевом и радиальном направлениях при транспортировке в магнитном поле соленоида при энергии 55 кэВ. Исследована зависимость итогового вертикального распределения на внутренней стенке цилиндрической мишени и цилиндре Фарадея от распределения магнитного поля вдоль оси системы. Показано, что полученные результаты моделирования согласуются с данными эксперимента. Показано также, что поток электронов попадает на вертикальный участок, длина которого не превышает 1 мм. Численно изучена возможность регулировки места попадания пучка на вертикальную стенку при вариации амплитуды управляющего магнитного поля.