161345. lajstromszámú szabadalom • Mágneses lencse
161345 10 15 20 a mágnes homlokfelületeinek azonos mágnesezettségű szakaszainak megfelelő. A találmány szerinti mágneses lencsénél az állandó mágnes két, egymás fölött koaxiálisán -elhelyezett, forgástest alakú részből áll, amelyek közül az ellentétesen felmágnesezett részekből álló mágnes külső részének egymással ellentétesen felmágnesezett részei vannak, továbbá minden pólussarun a mágnes külső részében levő, további ellentétesen felmágnesezett szakaszok alakjának megfelelő alakú kivágások vannak. Ezenkívül a mágneses lencsében az állandó mágnes tengelyirányú csatornája mentén lágymágneses anyagból készült, mágnesesen telítetlen, a pólussarukat összekötő persely van, amikor is a pólussaruk a mágnes azonos előjelű pólusait lényegében két oldalról lefedő módon vannak elrendezve. Célszerű, hogy a mágneses lencséknek térben periodikusan váltakozó mágneses terű, lineáris kiterjedésű szerkezetbe (a továbbiakban mágnesesen periodikus fókuszáló rendszer) való szerelésekor az állandó mágnes pólussarukkal nem takart homlokfelületei a szomszédos, hasonló felépítésű mágneses lencse, ellentétesen polari- ^5 zált mágnesfelületeivel vagy érintkeznek, vagy pedig átellenesen helyezkednek el. Jelen találmány segítségével sikeresen oldható meg a kitűzött feladat, vagyis olyan megbízható és szilárd tengelyszimmetrikus magnesterű 30 mágneses lencse létesítése, amely biztosítja a mágneses fókuszáló tér nagyságának, eloszlásának és szükség esetén előjelének változtatását. A találmány szerinti mágneses lencsék önmagukban tetszőleges, O-típusú nagyfrekvenciás 35 készülékek katódterében, elektronsugárcsövekben és plazma-zaj generátorokban, a lencsékből összeállított rendszerek pedig olyan haladóhullámú csövek, hátra haladó hullámú csövek, klisztronok és egyéb készülékek mágnesesen 40 periodikus fókuszáló egységében alkalmazhatók, amelyben széttartó töltött részecskeáramokat kell fókuszálni. A találmányt részletesebben a találmány szerinti mágneses lencse célszerű példaként! kivi- 45 teli alakjainak alapján ismertetjük, hivatkozva a mellékelt rajzokra. Az 1. ábra (a, b, c, d, e) a szakaszonként mágnesezett, pólussaruval ellátott állandó mágnes alapon kialakított mágneses lencse különböző 50 kiviteli alakja, két nézetben ábrázolva. A 2. ábra (a és b) két nézetben ábrázolt mágneses lencse; a mágnes egyik szakasza a többivel ellentétes értelemben van felmágnesezve. A 3. ábra (a, b és c) mágneses lencse, amely- 55 ben a mágnes egymáson koaxiálisán elhelyezett két részből áll, amikor is a) — a teljes lencse felülnézete; b) a lencse meridián metszete; c) a felső,, pólusnál elvágott lencse keresztmetszete. A 4. ábrán mágnesesen periodikus fókuszáló go rendszerek összeállításánál használatos különböző alkatrészek láthatók. Az \ ábrám a 3. ábrán feltüntetett mágneses lencsékből ögszeállítoft mágnesesén periodikus fókuszáló íéndszer van ábrázolva. 55 A 6. ábrán az 1. ábrán bemutatott lencsék egy lehetséges alkalmazása mágnesesen periodikus fókuszáló rendszerben. A 7. ábrán látható grafikonok, az 1/c. ábrán bemutatott lencsék, z-tengely mentén vett mágneses indukció-eloszlás változását szemléltetik a pólussaruk elforgatása esetén. A 8-—13. ábra a bemutatott mágneses lencsék különböző konstrukciós változatai, amennyiben állandó periódusú, szabályozható fókuszálóterű mágnesesen periodikus rendszereket alkotunk belőlük. A találmány szerinti szabályozható fókuszáló terű mágneses lencse legegyszerűbb kiviteli alakja az 1. ábrán látható. A lencse tartalmaz 1 állandó mágnest, amelynek mindkét fele axiálisan, egymáshoz viszonyítva antiparallel van felmágnesezve; lágymágnes anyagból készített 2 pólussarukat, amelyeknek külső átmérője a két félkorongra osztott 1 mágnes átmérőjével egyenlő. Az 1 mágnes közel lineáris mágnesezési görbéjű anyagból készült. Az 1 mágnes ellentétesen polarizált pólusfelületeit kezdetben teljesen lefedő 2 pólussaruk szinkron forgatásakor a lencse tengelye mentén a mágneses tér előbb csökken, majd a zérus értéken áthaladva ellenkező irányban ismét nő. A mágneses lencse tengelye mentén a tér eloszlása a szolenoid teréhez hasonló. A lencse tengelye mentén vett tér szimmetriájának javítása végett az 1 mágnest szakaszonként is lehet mágnesezni (1/b.—e. ábra). Ilyenkor a 2 pólussarukat alakosán kell kiképezni, ahogyan ezt az 1. ábra (b.—c.) mutatja. A pólussaruk egymáshoz képest 180°-kal elforgathatok (lásd 1/c. ábra). Az axiálisan textúráit, és ugyanígy mágnesezett forgástestként kialakított mágnes tengelymenti tere egy radiálisán mágnesezett forgástest axiális téreloszlásához hasonlít. Ebben az esetben célszerű a pólussaruk átmérőjét a gyűrűmágnes külső átmérőjénél kisebbre választani. Amennyiben a fókuszáló térnek nem kell előjelet váltania, a 2. ábrán (a. és b.) feltüntetett konstrukció is alkalmazható szabályozólencseként. Az 1 mágnes külső felületének egy húrral, vagy más tetszőleges görbével elmetszett része az alapmágnessel ellenkező értelemben van felmágnesezve (a 2/b. ábrán ezt szaggatott vonallal tüntettük fel, és S betűvel jelöltük). Ebben az esetben az alakos 2 pólussarukat az alapmágnessel ellentétesen polarizált rész alakjának megfelelő kivágással kell ellátni. Amennyiben a szakaszos mágnesezés nehézségekbe ütközne, vagy pedig a tengely mentén igen erős mágneses teret kell előállítani, a lencse 1 mágnesét egy irányban mágnesezett 3 belső részből, és lépésenként kölcsönösen ellentétes irányban felmágnesezett 4 külső részből kell kialakítani (lásd 3. ábra a, b, c). A fent említett lencséket önálló elektron-lencseként így néhány lencséből álló köíöplexumban is lehet alkalmazni, amikor is ézefcet mágnesesen periodikus főkuázáló réBiszgrtee szerelik. 2
