Brevet FR2609840A1 — publié le 19880722

La présente invention concerne de façon générale les canons à électrons du type à plasma ionique. Le canon à électrons à plasma ionique de l'inven- tion est du même type général que le canon qui est décrit dans le brevet des E.U.A. no 3 970 892. Comme indiqué dans ce brevet, le canon à électrons équipé d'une cathode à plas- ma constitue un progrès récent dans la technique de généra- tion de faisceaux d'électrons d'énergie élevée, prévus par exemple pour l'utilisation dans des lasers à gaz excités par un faisceau d'électrons. Dans un tel canon à électrons, un plasma est formé dans un espace de décharge de cathode creuse, entre la surface de la cathode creuse et une grille d'anode qu'on fait fonctionner à une tension relativement basse par rapport à la cathode. Des électrons sont extraits du plasma de décharge à travers la grille d'anode et une grille de commande, et ces électrons sont accélérés jusqu'à des énergies élevées dans une région exempte de plasma, entre les grilles et une anode accélératrice qui consiste de façon caractéristique en une fenêtre constituée par une pellicule métallique mince maintenue à une tension relative- ment élevée par rapport à la cathode. Parmi les avantages du canon à électrons à cathode à plasma figurent sa simplicité et sa robustesse de structure, son rendement élevé et la pos- sibilité de le commander aisément, son faible coût et son aptitude à produire des faisceaux d'électrons ayant une sec- tion élevée. Un second brevet, à savoir le brevet des E.U.A. n 4 025 818, décrit uncancn àélectrons àplasma ionique qui est fondamentalement similaire au canon décrit dans le brevet n 3 970 892, avec l'adjonction d'une anode en fil métalli- que pour la décharge par plasma, et d'un certain nombre de cloisons qui permettent d'accoupler séquentiellement les chambres à plasma. La distribution des électrons dans les faisceaux d'électrons que génèrent les tubes des brevets n 3 970 892 et 4 025 818, présente de façon générale un maximum au cen- tre et une diminution progressive jusqu'à zéro sur les bords de la fenêtre constituée par une pellicule métallique. Un but important de l'invention est de procurer une structure perfectionnée qui génère un faisceau d'électrons ayant une distribution d'électrons uniforme sur toute la section du faisceau, lorsque ce dernier émerge de la fenêtre constituée par une pellicule métallique. Un autre but de l'invention est de procurer un tel canon à électrons à plasma ionique perfectionné qui soit construit de façon à pouvoir fonctionner pendant une longue durée et de façon à avoir un rendement élevé. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre de modes de réalisation, et en se référant aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une vue en perspective, partielle- ment en coupe, montrant les éléments fondamentaux d'un mode de réalisation du canon à électrons à plasma ionique de l'invention; la figure 2 est une vue en perspective de certains éléments internes du canon de la figure 1, comprenant un élément rapporté de cathode, ces éléments ayant une forme modifiée par rapport aux éléments équivalents de la figure 1; la figure 3 est une coupe plus détaillée d'une version légèrement modifiée d'une structure de traversée à haute tension qui est incorporée dans le canon de la figure 1; la figure 4 est une coupe plus détaillée d'une version légèrement modifiée de la chambre à plasma et de la fenêtre consistant en une pellicule de métal du canon de la figure 1; la figure 5 est une vue en perspective partielle de la fenêtre consistant en une pellicule de métal de la figure 4 et de ses plaques de support; la figure 6 est une vue en perspective d'une structure de canon modifiée dans laquelle l'aire de la sour- ce de plasma est augmentée dans le but d'augmenter la lar- geur du faisceau d'électrons que produit le canon à élec- trons; la figure 7 est un schéma synoptique d'un système de stabilisation de pression et de courant pour le canon de la figure 1; la figure 8 est une vue en perspective d'une structure de grille modifiée pour le canon; la figure 9 est une vue, analogue à celle de la figure 1, d'une version légèrement modifiée du canon; et la figure 10 est une vue en perspective partielle d'une partie du mode de réalisation de la figure 9. S15 La figure 1 montre les éléments fondamentaux d'un canon à électrons à plasma construit conformément à un mode de réalisation de l'invention. Le canon comprend une encein- te conductrice de l'électricité qui est connectée à la masse et qui est constituée par une chambre à haute tension 13, une chambre à décharge par plasma ionique 12 et une fenêtre 2 qui laisse passer les électrons. Un fil 4 s'étend dans la chambre à décharge par plasma 12. La fenêtre consistant en une pellicule métallique est connectée électriquement à l'enceinte reliée à la masse, et elle forme une anode qui provoque l'accélération des électrons qui sont dirigés vers elle et qui la traversent. L'enceinte est emplie d'hélium sous une pression de 0,13 à 1, 3 Pa. Une cathode 6 est placée dans la chambre à haute tension 13. Un élément rapporté 5 pour la cathode est monté sur la surface inférieure de celle-ci. L'élément rapporté 5 est de façon caractéristique en molybdène, mais il peut être constitué par n'importe quelle matière ayant un coefficient d'émission secondaire élevé. La cathode à haute tension 6 est espacée uniformément de l'enceinte pour éviter un claquage de type Paschen. Une alimentation à haute tension 10 applique un potentiel négatif élevé, de 200-300kilovolts à la cathode 6, par l'intermédiaire d'un câble 9 qui traverse un isolateur en époxyde 14 et qui est connecté à une résistance 8 intercalée entre le câble 9 et la cathode 6. La cathode 6 et l'élément rapporté 5 sont refroidis par un liquide de refroidissement approprié, tel que de l'huile, qui est pompé dans des con- duits 7. La chambre à plasma 12 contient un certain nombre de plaques métalliques 3 qui sont reliées ensemble au point de vue mécanique et électrique. Les plaques 3 comportent des découpes en position centrale, pour permettre au fil 4 de traverser l'ensemble.de la structure. Les côtés des plaques 3 qui font face à la cathode 6 forment une grille d'extrac- tion 16, tandis que les côtés opposés des plaques forment une grille de support 15 destinée à supporter la fenêtre consistant en une pellicule métallique transmettant les électrons, 2. Des canaux de refroidissement par liquide 11 assurent l'extraction de chaleur à partir de la chambre à plasma. La fenêtre transmettant les électrons, 2, peut être constituée par une pellicule de titane de 25 um d'épaisseur, qui est supportée par la grille de support 15 et est appliquée hermétiquement sur l'enceinte au moyen d'un joint torique. On utilise un collecteur de gaz 10'pour refroidir la fenêtre,consistant en une pellicule métallique, avec de l'azote sous pression, et pour éliminer l'ozone dans la région du faisceau. Un modulateur 1 est connecté au fil 4 par l'inter- médiaire d'un connecteur 4A (figure 2). Lorsque le modula- teur 1 est excité, une décharge formée par des ions hélium positifs est établie dans la chambre à plasma 12 par l'action du fil 4. Le modulateur peut être une alimentation à courant continu, ou un générateur radiofréquence fonction- nant à 20-30 MHz. Une fois que la décharge ionique est éta- blie, on peut mettre en fonction le faisceau d'électrons. Les ions hélium positifs qui sont générés dans le plasma sont attirés vers la cathode 6 par le champ qui fuit vers la chambre à plasma à travers la grille d'extraction 16. L'in- tensité de ce champ peut varier de quelques centaines de volts jusqu'à 10 000 volts. Les ions circulent le long des lignes de champ et traversent la grille d'extraction 16 pour pénétrer dans la chambre à haute tension 13. Dans celle-ci, ils sont accélérés par le potentiel total et- ils bombardent l'élément rapporté de cathode 5 à la manière d'un faisceau collimaté. Les électrons secondaires émis par l'élé- ment rapporté de cathode présentent une légère dispersion spatiale à cause de la distribution en cosinus de leur direction d'émission. Le faisceau d'électrons résultant tom- be partiellement sur la grille d'extraction 16 et il diminue donc le rendement du système. On peut augmenter le rendement du système avec la structure représentée sur la figure 2. La figure 2 montre l'élément rapporté de cathode 5 qui est par exemple en cui- vre ou en une autre matière appropriée conductrice de l'élec- tricité, et qui contient des encoches à parois inclinées émettrices d'électrons secondaires, 5A, dont les surfaces sont revêtues par exemple de molybdène et qui sont alignées avec les espaces situés entre les plaques de la grille d'extraction 16. Cette configuration géométrique augmente le rendement d'émission secondaire et elle a également pour action d'éloigner les électrons par rapport aux plaques de la grille d'extraction 16, ce qui conduit à une plus faible interception des électrons par la grille d'extraction. Dans le mode de réalisation particulier de la figure 2, la grille d'extraction 16 est séparée de la grille de support de pellicule métallique 15. Les électrons qui proviennent de la cathode 6 pénètrent dans la région du plasma et traversent la fenêtre constituée par une pellicule métallique, pour former le faisceau d'électrons que génère le canon. Les plaques de la grille de support de pellicule métallique 15 sont alignées avec les plaques de la grille d'extraction 16. Les électrons se dispersent légèrement après être entrés dans la chambre à plasma et ils ont ten- dance à tomber sur les plaques de la grille de support de pellicule métallique. On peut cependant minimiser cette intereeption en réduisant la distance entre les grilles. La forme de la grille d'extraction 16 présente une importance primordiale pour la distribution des électrons dans le faisceau d'électrons. Comme le montre la figure 2, la profondeur de la grille d'extraction est proportionnelle au champ qui pénètre dans l'ouverture en l'absence de la structure de grille. -Ceci conduit à une pénétration de champ uniforme et donne donc un faisceau d'électrons qui présente une distribution des électrons dans le faisceau considérablement plus homogène que celle qu'on obtient avec une grille d'extraction plate ou uniforme. La figure 3 représente de façon plus détaillée la structure de traversée tubulaire à haute tension du canon de la figure 1, qu'on utilise pour le montage de l'isolateur en époxyde 14, de la résistance 8 et d'un isolateur en époxyde 17 permettant l'établissement du vide, qui supporte la cathode 6 et qui fournit à l'élément rapporté de cathode un fluide de refroidissement, tel que de l'huile. Une connexion traverse l'isolateur 17 de la résistance 8 jusqu'à la catho- de. La figure 4 montre une vue détaillée de la chambre à plasma 12 et de la fenêtre constituée par une pellicule métallique 2. Un cadre de support 18 assure une jonction hermétique entre la pellicule métallique de la fenêtre 2 et l'enceinte à vide 13, au moyen d'un Joint torique 30. Le collecteur de gaz 1' est placé au-dessus de la pellicule métallique 2 pour assurer le refroidissement de la surface de la pellicule métallique par une circulation d'azote. Une structure de mesure de faisceau est placée au-dessus du col- lecteur de gaz et elle comprend des fils 21 qui interceptent le faisceau d'électrons et définissent une tension ou une résistance qui est mesurée et convertie en une densité de courant. Ceci permet le contrôle en temps réel de la distri- bution des électrons dans le faisceau. La figure 5 montre des détails de la structure de fenêtre à pellicule métallique. La structure comprend une pellicule métallique 2 brasée sur les plaques de la grille de support de pellicule métallique 15, de façon à diminuer la résistance de contact thermique. La structure comprend le collecteur de gaz 10', qui émet du gaz contre la pellicule métallique, par la fente 23, dans un but de refroidissement, et qui a pour fonction d'augmenter le rendement de trans- mission d'électrons de la pellicule métallique. Dans le mode de réalisation qui est représenté sur la figure 6, l'aire de la source à plasma est augmentée de façon à augmenter la largeur du faisceau d'électrons qui est produit. Un certain nombre de fils 6'sont placés entre les plaques de la grille d'extraction 16 pour remplacer le fil unique 4 du mode de réalisation précédent, et ces fils augmentent l'homogénéité du faisceau d'électrons. Comme dans le mode de réalisation précédent, les plaques de la grille de support de pellicule métallique 15 et les plaques de la grille d'extraction 16 sont alignées, de même que les conduits de refroidissement 11. Pour un fonctionnement de longue durée, il est nécessaire de prévoir des moyens destinés à contrôler la pression réelle dans l'enceinte à vide du canon. Une varia- tion de la pression du vide affecte la densité du plasma et donc la densité du courant d'électrons. La figure 7 repré- sente un système approprié pour stabiliser la pression et le courant électrique dans le canon. On fixe la pression ini- tiale dans l'enceinte en réglant une vanne 126 dans un con- duit 128 qui s'étend d'une source d'alimentation en gaz sous pression 130 jusqu'à la chambre à plasma 12. On établit le plasma en mettant en fonction le modulateur 1. Un dispositif de contrôle de tension 129 mesure la pression de repos ins- tantanée et la pression résultant d'impuretés quelconques susceptibles de se dégager de l'enceinte à vide. Une éléva- tion de tension indique une pression inférieure. On utilise le signal de sortie du dispositif de contrôle de tension 129 pour commander la vanne 126 par l'intermédiaire d'un dispo- sitif de commande de vanne 127, de façon à commander la pres- sion correspondant au vide qui est établi dans le canon. Le dispositif de contrôle de tension 129 commande également le courant du modulateur 1, comme représenté. Le système repré- senté sur la figure 7 assure l'obtention d'un courant de sortie stable pour le faisceau d'électrons. Dans le mode de réalisation de la figure 8, l'élé- ment rapporté de cathode 5' comporte un ensemble de cavités de forme conique qui s'étendent sur sa surface et qui sont rev8tues de molybdène ou d'une autre matière capable de don- ner lieu à une émission secondaire. La grille d'extraction 16' comporte un grand nombre de trous en alignement axial avec les cavités de forme conique, et la grille de support de pellicule métallique 15' comporte un ensemble de trous alignés axialement avec les trous formés dans la grille d'extraction 16'. Le mode de réalisation de la figure 9 est de façon générale similaire à celui de la figure 1, à l'exception du fait que la source d'ions à fil métallique 4 est remplacée par une paire de fls métalliques de génération de rlasma 4' qi sont situés dans des chambres 100 décalées par rapport au chemin du faisceau d'électrons. Les ions sont attirés vers la cathode 6 à travers des fentes 102 dans les côtés des cham- bres, et ces fentes ont une forme prévue de façon à établir un champ uniforme dans la chambre à plasma. Ce mode de réalisation fonctionne avec un rende- ment élevé, du fait que les électrons secondaires émis par la cathode disposent tous de chemins libres et sans obstacle vers la fenêtre constituée par une pellicule métallique, 2. Il va de soi que de nombreuses modifications peu- vent être apportées au dispositif décrit et représenté, sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Structure de canon à électrons à plasma ionique caractérisée en ce qu'elle comprend: une enceinte conductrice de l'électricité et dans laquelle on a fait le vide, formant des première et seconde chambres (12, 13) mutuellement adjacentes et comportant une ouverture entre elles; des moyens (4) destinés à produire des ions positifs dans la première chambre (12); une cathode (6) placée dans la seconde chambre (13) en étant espacée et isolée par rapport à l'enceinte, cette cathode (6) comportant une sur- face émettrice d'électrons secondaires (5); des moyens (8, 9, 10) destinés à appliquer une tension négative élevée entre la cathode (6) et l'enceinte pour que la cathode atti- re les ions positifs de la première chambre (12) vers la seconde chambre (13) de façon qu'ils tombent sur ladite sur- face (5) de la cathode et fassent émettre des électrons secondaires à cette surface; une pellicule métallique (2) con- ductrice de l'électricité et transmettant les électrons qui s'étend sur une ouverture dans l'enceinte, à l'extrémité de la première chambre (12), face à la cathode (6), cette pellicule métallique étant connectée électrique- ment à l'enceinte de façon à constituer une anode pour les électrons secondaires et à permettre le passage des élec- trons secondaires à travers la pellicule métallique (2), sous la forme d'un faisceau d'électrons; une grille d'extraction (16) conductrice de l'électricité, montée dans la seconde chambre (13) en position adjacente à la surface émettrice d'électrons secondaires (5) de la cathode (6) et connectée à l'enceinte de façon à créer un champ électrosta- tique au niveau de ladite surface,pourquelesélectrons secon- daires émis par cette surface traversent les ouvertures dans la grille (16) et pénètrent dans la première chambre (12); et une grille de support (15) conductrice de l'électricité, montée dans la première chambre (12) en position adjacente à la pellicule métallique (2) et connectée à cette pellicule métallique et à l'enceinte, cette grille de support (15) ayant pour fonction de supporter la pellicule métallique (2) et comportant des ouvertures alignées avec les ouver- tures formées dans la grille d'extraction (16) de façon à agir conjointement à la grille d'extraction pour accélérer les électrons secondaires vers la pellicule métallique (2). 2. Structure de canon à électrons à plasma ionique selon la revendication 1, caractérisée en ce que la grille d'extraction (16) et la grille de support (15) comportent chacune un ensemble de plaques parallèles et espacées (3) qui définissent entre elles les ouvertures alignées. 3. Structure de canon à électrons à plasma ionique selon la revendication 1, caractérisée en ce que la grille d'extraction (16') et la grille de support (15') comportent chacune un élément dans lequel sont formés des trous desti- nés à définir les ouvertures alignées. 4. Structure de canon à électrons à plasma ionique selon la revendication 1, caractérisée en ce que la cathode (6) comporte des passages de refroidissement (7) et des moyens pour introduire un fluide de refroidissement dans ces passages. 5. Structure de canon à électrons à plasma ionique selon la revendication 1, caractérisée en ce que la surface émettrice d'électrons secondaires (5) de la cathode comporte des encoches (SA) formées dans cette surface avec des angles prédéterminés de façon à augmenter l'émission d'électrons et à diriger les électrons à - ravers les ouvertures dans la grille d'extraction (16). 6. Structure de canon à électrons à plasma ionique selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle com- prend un élément de traversée à haute tension de forme tubu- laire qui traverse l'enceinte pour pénétrer dans la seconde chambre (13), un élément isolant (17) monté dans l'élément de traversée tubulaire et fixé à la cathode (6) pour sup- porter la cathode dans la seconde chambre (13), et des moyens (8, 9) comprenant un câble qui s'étend de fagon à traverser l'élément tubulaire et l'élément isolant (17) et qui est connecté à la cathode (6). 7. Structure de canon à électrons à plasma ionique selon la revendication 6, caractérisée en ce que l'élément isolant (17) comporte des passages de refroidissement (7) destinés à fournir un fluide de refroidissement à la cathode (6). 8. Structure de canon à électrons à plasma ionique selon la revendication 6, caractérisée en ce qu'elle com- prend une résistance (8) montée dans l'élément de traversée tubulaire et connectée en série entre le câble (9) et la cathode (6). 9. Structure de canon à électrons à plasma ionique selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle com- prend un fil (4) monté dans la première chambre (12) en étant isolé par rapport à l'enceinte, de fagon à fournir un courant électrique aux moyens de génération d'ions posi- tifs. 10. Structure de canon à électrons à plasma ionique selon la revendication 9, caractérisée en ce qu'elle com- prend une source de tension continue (1) destinée à faire circuler un courant continu dans le fil (4). 11. Structure de canon à électrons à plasma ionique selon la revendication 9, caractérisée en ce qu'elle com- prend une source de tension radiofréquence (1) destinée à faire circuler un courant radiofréquence dans le fil (4). 12. Structure de canon à électrons à plasma ioni- que selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend un cadre (18) monté sur l'enceinte en position adjacente à la pellicule métallique (2) et dans lequel est formé un collecteur de gaz (10') destiné à diriger un gaz de refroidissement sur la surface de la pellicule métalli- que (2). 13. Structure de canon à électrons à plasma ioni- que selon la revendication 1, caractérisée en ce que la grille d'extraction (16) et la grille de support (15) com- portent chacune un passage destiné à faire circuler un fluide de refroidissement pour les grilles. 14. Structure de canon à électrons à plasma ioni- que selon la revendication 1, caractérisée en ce que la grille d'extraction (16') et la grille de support (15') sont respectivement constituées par des pièces planes et plates, avec un ensemble de trous alignés dans ces pièces, et en ce que la surface d'émission secondaire (5') de la cathode com- porte un ensemble de -cavités de forme conique qui sont ali- gnées avec les trous précités. 15. Structure de canon à électrons à plasma ioni- que selon la revendication 13, caractérisée en ce que la pellicule métallique (2) est brasée sur la grille de sup- port (15) pour assurer un refroidissement efficace de cette pellicule métallique (2). 16. Structure de canon à électrons à plasma ioni- que selon la revendication 1, caractérisée en ce que la grille d'extraction (16) est espacée en direction longitu- dinale par rapport à la grille de support (15), et la grille d'extraction (16) a une profondeur variable. 17. Structure de canon à électrons à plasma ioni- que selon la revendication 1, caractérisée en ce que la pre- mière chambre (12) comprend un ensemble de sections adjacen- tes, avec un ensemble correspondant de fils (6') s'étendant respectivement dans ces sec-tions, et en ce que la grille de support (15) comporte un ensemble correspondant de sections adjacentes qui sont respectivement disposées dans les sec- tions adjacentes de la première chambre. 18. Structure de canon à électrons à plasma ioni- que selon la revendication 9, caractérisée en ce qu'elle comprend une source de gaz ionisable sous pression (130), un conduit (128) qui relie cette source (130) à l'intérieur de la première chambre (12), une vanne (126) montée dans le conduit (128) pour commander la pression du gaz ionisable dans la première chambre, des moyens de contrôle (129) con- nectés à la première chambre (12) pour produire un signal électrique qui est fonction de la pression de gaz instanta- née au repos dans la première chambre (12), et des moyens de commande (127) pour la vanne (126) qui réagissent au signal électrique provenant des moyens de contrôle (129) de façon à régler la vanne (126) pour maintenir une pression de fonc- tionnement prédéterminée pour le gaz ionisable dans la pre- mière chambre (12). 19. Structure de canon à électrons à plasma ioni- que selon la revendication 18, caractérisée en ce qu'elle comprend une source de courant (1) connectée au fil (4) et aux moyens de contrôle (129), et qui réagit au signal élec- trique provenant des moyens de contrôle (129) en commandant le courant qui circule dans le fil (4). 20. Structure de canon à électrons à plasma ioni- que selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle cemprend un ensemble de fils (21) supportés sous la fenêtre constituée par une pellicule métallique (2), pour contrôler l'uniformité du faisceau d'électrons par la mesure de la résistance individuelle des fils (21). 21. Structure de canon à électrons à plasma ioni- que selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens destinés à produire des ions positifs dans la premiè- re chambre (12) comprennent un fil (4) qui traverse la pre- mière chambre (12). 22. Structure de canon à électrons à plasma ioni- que selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens destinés à produire des ions positifs dans la premiè- re chambre (12) comprennent au moins un fil (4') qui s'étend dans une chambre (100) qui est décalée transversale- ment par rapport à la première chambre (12) et qui communique avec cette première chambre par une fente (102). 23. Structure de canon à électrons à plasma ioni- que, caractérisée en ce qu'elle comprend: une enceinte con- ductrice de l'électricité, dans laquelle on a fait le vide, qui forme des première et seconde chambres (12, 13) qui sont mutuellement adjacentes et qui comportent une ouverture entre elles; des moyens (4, 4') destinés à produire des ions posi- tifs dans la première chambre (12); une cathode (6) placée dans la seconde chambre (13) en étant isolée et espacée par rapport à l'enceinte, cette cathode comportant une surface émettrice d'électrons secondaires (5); des moyens (10) des- tinés à appliquer une tension négative élevée entre la cathode (6) et l'enceinte, pour que la cathode attire les ions positifs de la première chambre (12) vers la seconde chambre (13), et pour que ces ions tombent sur la surface précitée (5) de la cathode et provoquent l'émission d'élec- trons secondaires par cette surface; une pellicule métalli- que conductrice de l'électricité et transmettant les élec- trons (2) qui s'étend sur une ouverture dans l'enceinte à l'extrémité de la première chambre (12), face à la cathode, cette pellicule métallique (2) étant connectée électrique- ment à l'enceinte pour constituer une anode pour les élec- trons secondaires et pour faire en sorte que les électrons secondaires traversent la pellicule métallique sous la forme d'un faisceau d'électrons; une grille d'extraction conduc- trice de l'électricité (16) montée dans la seconde chambre (13) en position adjacente à la surface émettrice d'élec- trons secondaires (5) de la cathode (6), et connectée à l'enceinte pour créer un champ électrostatique au niveau de la surface précitée, pour que des électrons secondaires émis par cette surface traversent les ouvertures dans la grille (16) et pénètrent dans la première chambre (12), cette grille d'extraction (16) ayant en outre une surface située à une profondeur variable proportionnelle au champ électrostatique dans la première chambre (12), de façon à éliminer pratiquement toute variation de l'intensité du champ électrostatique, ce qui conduit à l'émission d'un faisceau d'électrons pratiquement uniforme par la cathode (6), à travers la pellicule métallique (2); et une grille de support conductrice de l'électricité (15) montée dans la première chambre (12) en position adjacente à la pellicule métallique (2) et connectée à cette pellicule métallique et à l'enceinte, cette grille de support (15) supportant la pellicule métallique (2). 24. Structure de canon à électrons à plasma ioni- que caractérisée en ce qu'elle comprend: une enceinte con- ductrice de l'électricité dans laquelle on a fait le vide, qui forme des première et seconde chambres mutuellement adjacentes comportant une ouverture entre elles; des moyens (4, 4') destinés à produire des ions positifs dans la pre- mière chambre (12); une cathode (6) placée dans la seconde chambre, en étant isolée et espacée par rapport à l'encein- te, cette cathode (6) comportant une surface émettrice d'électrons secondaires (5); des moyens (10) destinés à appliquer une tension négative élevée entre la cathode (6) et l'enceinte, pour que la cathode (6) attire les ions posi- tifs de la première chambre (12) vers la seconde chambre (13) et pour que ces électrons tombent sur la surface préci- tée (5) de la cathode (6) et provoquent l'émission d'élec- trons secondaires par cette surface; une pellicule métalli- que conductrice de l'électricité et transmettant les élec- trons (2) qui s'étend sur une ouverture dans l'enceinte à l'extrémité de la première chambre (12), face à la cathode, cette pellicule (2) étant connectée électriquement à l'en- ceinte pour constituer une anode pour les électrons secon- daires, et pour que les électrons secondaires traversent la pellicule métallique (2) sous la forme d'un faisceau d'électrons; une grille d'extraction conductrice de l'élec- tricité (16) montée dans la seconde chambre (13) en position adjacente à la surface émettrice d'électrons secondaires (5) de la cathode (6), et connectée à l'enceinte pour créer au niveau de la surface précitée un champ électrostatique sous l'effet duquel les électrons secondaires émis par cette surface traversent les ouvertures dans la grille (16) et pénètrent dans la première chambre (12); et une grille de support conductrice de l'électricité (15) montée dans la première chambre (12) en position adjacente à la pellicule métallique (2) et connectée à. cette pellicule métallique et à l'enceinte, cette grille de support (15) supportant la pellicule métallique (2) et comportant des ouvertures ali- gnées avec les ouvertures de la grille d'extraction (16), pour agir conjointement à la grille d'extraction de façon à accélérer les électrohs secondaires vers la pellicule métallique (2).