Canhão

A fonte geradora dos elétrons é conhecida como canhão de elétrons. Trata-se de uma válvula triodo e que portanto possui: filamento, catodo, grade de controle e anodo.

Quando passamos uma corrente elétrica pelo filamento este aquece o catodo que por sua vez possui em sua superfície um material especial que emite elétrons quando aquecido (efeito termiônico) formando uma nuvem de elétrons. O filamento, catodo e grade são mantidos em um potencial de -100 kV e o anodo (e o restante do acelerador) no potencial de 0 V. Portanto os elétrons gerados no catodo "enxergam" uma diferença de potencial entre o catodo e o anodo de +100 kV. Essa diferença de potencial gera um campo elétrico que acelera os elétrons até a energia de 100 keV na saída do canhão.

A grade de controle é usada para controlar a corrente de elétrons, podendo inclusive zerar toda a corrente. A grade também pode ser pulsada.

Os formatos do catodo, grade e anodo influenciam a distribuição do campo elétrico, assim a geometria desses elementos foi estudada e aperfeiçoada para que o feixe de elétrons, na saída do anodo, fosse bastante colimado.

Com exceção do elemento gerador de elétrons (filamento, catodo e grade), o canhão foi inteiramente projetado e construído no LAL. Para isso foram aperfeiçoados processos de solda em alto-vácuo, para a ligação entre os elementos metálicos e o isolador de cerâmica (solda cerâmica-metal). O tubo cerâmico foi doado ao LAL pela empresa NGK do Brasil.

As fontes de alimentação do filamento, grade e pulsador da grade encontram-se sob o potencial de -100 kV. Assim, para podermos controlar estas fontes, usamos um computador que se comunica com o exterior através de fibras ópticas, que por serem feitas de material plástico isolam a alta tensão.