Взаимодействие электронного пучка с охлаждаемым ионным пучком позволяет уменьшать занимаемый им фазовый объем, осуществлять накопление частиц, подавлять различного рода “греющие” эффекты. Электронный пучок может служить и в качестве мишени для реакции рекомбинации электронов с ионами, что дает возможность проводить эксперименты в области физики атома, а также обеспечивать медленный равномерный вывод ионного пучка из накопителя. Для эффективного охлаждения нужен высокопервеансный электронный пучок с управляемым профилем, а для рекомбинационного вывода необходима высокая плотность тока и низкая энергия поперечного движения электронов в пучке. Показано, что для формирования такого пучка подходит выпуклый катод, расположенный в магнитном поле. Такая форма катода позволяет достичь высокой плотности тока, но требует дополнительных усилий по оптимизации оптики пушки для достижения низкой энергии поперечного движения электронов. Ионы за время своей жизни многократно проходят секцию охлаждения при различных значениях фазы бетатронных колебаний, поэтому скорости рекомбинации и охлаждения зависят от среднеквадратичной скорости электронов, усредненной по объему, в котором происходит взаимодействие пучков. Предложенная конструкция пушки с выпуклым катодом 10.2 мм обеспечивает электронный пучок с управляемым профилем (номинальный ток 1 А, плотность тока 1.2 А/см2). Среднеквадратичная энергия ларморовского вращения электронов на выходе из пушки, усредненная по сечению пучка (поперечная “температура”), в среднем составляет 1 эВ. Оптика электронной пушки включает в себя фокусирующий электрод для формирования оптики Пирса вблизи края катода, электрод, управляющий профилем пучка, и анод.
