Гирокон

Гирокон

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ГИРОКОН по авт. св. Я 34р345, отличающийся тем, что, с целью увеличения мощвостн, вовьшевия рабоч частоты и КПД, ов свабяден, ею крайней мере, одним допотшгельвым выходньо резонатором с выходом СВЧэнергии , обеспечивающим подд жавие в резонаторе режима бегущей волнЫ| устшювленным соосно с основным выходшнм резонатором, вйм по ходу лучка .

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН.1023444 А (19) (1!) у5)) Н 01 Х 28/00

ОПИСАНИЕ ИЭОБРЕТЕ

Н АВТОРСКОМЪГ СВИДЕТЕЛЬСТВ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Р (61) 340348 (21) .2562181/18 28 (22) 17,01.78

° ° ° ° ° ° ° ° °

46) 15.06,83, Б)од. % 22

72) Г. И, Будхер, М. М. Карлинер, И. Г. Макаров, С. Н. Морозов, О. А. Нежевенко, И. А. Шехтман и Г.. Н. Острейко (7Ц Институт ядерной Физики Сибирского отделения АН СССР (53) 621.384.6(088.8) (86) 1. Авторское свидетельство .СССР

% 340345, кл. Н 01 Х 25/00, 1968. (84)(57) ГИРОКОН по авт. св. МЗ40348 о т л и ч а ю щ и и с н тем, что, с цепью увеличении мощности, повышении рабочей частоты и MIA он снаб)нвн, по крайней мере, одним допол)ппе)чем выходным резонатором с выходом СВЧенергии, обеспечиваюшим поддер)канне в резонаторе режима бегущей волны, установленным соосно с основньы выходним резонатором, перед нкм по ходу пучка.

1023444

Изобретение относится к электровакуумным приборам и является дальнейшим развитием гирокона, .

По основному авт. св. Nc 340345 известен гирокон, в котором электронный

5 îõ, непрерывно смсшаясь по азимуту и- проходя через кольцевой резонатор бегущей волны (выходной резонатор) возбуждает в нем бегущую волну типа Н„ .

Размеры выходного резонатора выбираются так, что собственная частота колебаний в нем становится близкой к частоте обращения пучка, при атом амплитуда напряжения на резонаторе возрастает и

$5 при правильно подобранной связи с нагрузкой становится близкой к величине напряжения, ускоряющего пучок fL), При повышении рабочей частоты и приборе наступает ограничение по мощности, связанное с тем, что для эффективного

20 взаимодействия пучка с алектромагнитным полем высоту (зазор} резонатора приходится уменьшать и, таким образом, увеличивать напряженность электричес25 кого поля. Ограничение наступает при достижении алектрическим полем пробивных значений. Оптимальная величина напряженности алектрического поля в зазоре выходного резонатора (при ХПИ» близком к 100%) может быть найдена из следующего выражения где р — релятивистский фактор (отношение полной энергии алект-. рона к его энергии покоя); — длина волны высокочастотных колебаний.

Пользуясь приведенной формулой мож- 40 но подсчитать, что при использовании части с кинетической энергией Т lNeB "О= 31 и предельно допустимой напряженности электрического поля E

lOO кв/см, минимальная длина волны равна 45 см. При повышении частоты необходимо понижать энергию частиц и, следовательно,. мощность прибора РТ„ » )

Яй в нерелятивистском случае и в релятивистском Р T

Бель изобретения - увеличение мощности, повышение рабочей частоты и коэффициента полезйого действия.

Бель достигается т м» что гирокон снабжен, по крайней мою, одним дополни55 . тельным выходным резо щтором с BblKo» дом СВЧ-анергии, обеспечивающим под« держание в резонаторе режима бегущей волны, установленным соосно с основным выходным резонатором, перед ним по ходу пучка.

На чертеже приведена конструктивная схема предлагаемого гирокона.

В гироконе установлено три выходных резонатора бегущей волны. Прибор состоит из следующих основных узлов: источ. ника релятивистских электронов 1» системы круговой развертки 2, электростатического сферического конденсатора 3, трех кольцевых резонаторов бегущей волны (выходных резонаторов) с выводами СВЧ-мощности 4-6, коллектора 7 и электромагнита, компенсирующего в. ч. поле резонатора 6 в месте прохождения пучка 8.

Предлагаемый гирокон работает следующим образом, Пучок, сформированный источником релятивистских алектронов »., проходит через систему круговой развертки 2 и отклоняется от продольной оси гирокона на. заданный угол. Проходя далее между обкладками сферического. конденсатора 3, пучок отклоняется в обратном направлении на этот угол и,двигаясь в направлении, параллельном направлению силовых линий электрического поля в выходных .резонаторах, входит в первый из них - 4. При соответствующей настройке и связью с нагрузкой напряжение на резонаторе нарастает. Пучок передает в магнитную энергию примерно 1/3 своей мощности и попадает во второй резонатор

5, откуда (также отдав L/3 мощности) переходит в третий резонатор 6, где тормозится окончательно. Заторможенные электроны оседают в коллектор 7. Сравнительно низкоэнергетические алектроны,,попадакхцие в резонатор 6,. сильно поворачиваются в. ч, магнитным полем резонатора, что препятствует их полному торможению и получению КПА, близкого к

100%. Йля компенсации в. ч. магнитного поля в месте прохождения пучка резонатор 6 снабжен электромагнйтом постоянного поля 8 (вообще говоря, электромагнитом можно снабдить не только пос.— ледний резонатор, но и предыдущие, определяется это количеством резонаторов, фазовой скоростью бегущей в них волны и конструктивными удобствами) °

Таким образом, использование нескольких выходных резонаторов, в которых пучок претерпевает серию иэ »» последовательных торможений (И вЂ” количество резонаторов) позволяет уменьшить напря3 -1023444 4 жение на канщом из них в И раз, что ляегся не только энергиЮ элактронов, позволяет либо уменьшить рабочую дли-. но и их током, которыя можно:.без э : ну волны (в и раз) прн заданноЯ про- метного токоосейаиии провести .черэЭ бивной напряженности электрического по- прибор от источника релятищютски ля, либо уменьшить в И, раз потери в g электронов до коллектора. Таким обР н м резонаторах и повысить таким образом если увеличить, наирймер, энергию алма»

Flic прибора, либо в И раз увеличить ронов с Т О,5 МэВ до Т " 3. 5 МэИ, энергию электронов в пучке и существен«предельная мсицность прибора,увеличится но увеличить мощность, которая опрейте- примерно в 22 -раза.

ВНИИПИ Заказ 4224/39 Тираж 703 Поаписное

Филиал ППП Патен|, г. Ужгороп, ул. Проектная, 4