Гирокон

Гирокон

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(11) 375000

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

11 ! ! (61) Дополнительное к авт. свид-ву 110 340345 (22) Заявлено 17 11 71 (21) 1714830/26 — 25 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет (43) Опубликовано 25.12.76. бюллетень № 47 (45) Дата опубликования описания 24.02.77 (51) М. Кл.

Н01 J 25/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изобретений и открытий (53) УДК

621,385.6 (088.8) (72) Авторы изобретения М, М. Карлинер, И. Г. Макаров, С. Н. Морозов, О. А. Нежевенко, Г. Н. Острейко и И. А. Шехтман (71) Заявитель Институт ядерной физики Сибирского отделения АН СССР (54) ГИРОКОН

Изобретение предназначено для использования его в качестве выходного резонатора гирокона— мощного усилителя СВЧ с несгруппированным релятивистским лучко м.

Известен гирокон, в котором в качестве выходного резонатора используется резонатор бегущей волны, представляющий собой свернутый в кольцо волновод прямоугольного сечения, в торцовых стенках которого прорезаны кольцевые щели для прохождения частиц. Вывод высокочастотной энергии из резонатора осуществляется через направленный ответвитель. Однако этот гирокон характеризуется сравнительно высокими потерями в стенках резонатора, приводящими к снижению кп.д. прибора, наличием сильного электромагнитного излучения через кольцевые щели, громоздкостью и сложностью конструкции (особенно при работе в метровом и дециметровом диапазоне волн) . Кроме того, затруднен вьвод из резонатора большой высокочастотной мощности в связи с тем, что вся высокочастотная мощность выводится в нагрузку через один канал.

Целью изобретения является повышение к.п.д. прибора и уменьшение габаритов.

Достигается это тем, что выходной резонатор выполнен цилиндрическим, торцовые стенки которого имеют осесимметричные кольцевые щели, расположенные вдоль узловых линий радиального электрического тока.

Для уменьшения электромагнитного излучения на краях кольцевых щелей установлены коаксиальные цилиндры, Для облегчения вывода энергии гирокон снабжен, по крайней мере, двумя вьводами энергии, t p расположенными по азимуту равномерно.

Этот резонатор при заданной собственной частоте облацает минимальным диаметром. Потери в его стенках меньше, чем в стенках резонатора, выполненного в виде прямоугольного свернутого волновода (отвутствует внутренняя кольцевая стенка).

Кроме того, из — за отсутствия внутренней кольцевой стенки он обладает более простой конструкцией.

Вьвод энергии из предлагаемого резонатора осуществляется через несколько одинаковых каналов, gp расположенных через 90, если их два, или равномерно по азимуту резонатора, если их больше двух.

В этом случае вакуумплотные высокочастотные изоляторы, отделяющие резонатор от нагрузки, работают в облегченном режиме, так как через

25 каждый вывод проходит только часть высокочас375000

/1учак эленяроно

ЦНИИПИ Закаэ 5577/299

Тираж 963

Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4 тотной мощности. Кроме облегчения режима работы выводов энергии такая конструкция позволяет упростить связь с большим количеством потребителей мощности, что оказывается весьма удобным при питании, например, резонаторов линейных ускорителей и накопителей заряженных частиц.

На чертеже схематически изображен предлагаемый гирокон.

Гирокон состоит из цилиндрической части (обечайки) 1 и торцовых стенок 2, которые разделены на две части кольцевыми щелями 3 для прохождения пучка. В качестве опоры для поддержания внутренней части верхней торцовой стенки служит изолятор 4, установленный соосно стенкам резонатора в месте, где электрическое поле Е близко к нулю. Для уменьшения электромагнитного излучения установлены коаксиальные цилиндры 5. Вывод высокочастотной мощности из резонатора осуществляется через четыре волновода 6 (связь резонатора с волноводами осуществляется через отверстие 7) .

Приемниками мощности служат нагрузки 8.

Предварительно развернутый пучок электронов попадает в кольцевые щели резонатора и возбуждает колебания типа ТМ,1о с круговой поляризацией. При совпадении угловой частоты перемещения пучка по азимуту с собственной частотой колебаний типа TMr r о амплитуда напряжения на резонаторе нарастает до величины, близкой к напряжению, ускорившему частицы. Вывод энергии из резонатора производится через четыре отдельных вывода энергии, одинаково связанных с резонатором (отверстиями 7 связи) и расположенных равномерно по его азимуту. При этом расположении выводов происходит взаимная компенсация отражений от каждого из них, и круговая поляризация колебаний (бегущая волна) сохраняется. В связи с тем, что узловая линкя радиального тока проходит в середине кольцевой щели, в коаксиальных цилиндрах практически не возбуждаются колебания типа

ТЕ», которые могут свободно распространяться вдоль коаксиальной линии, образованной цилиндрами. Колебания же типа ТМ» достаточно быстро затухают. Для того чтобы добротность резонатора уменьшалась в результате излучения не более чем на 5%, необходимо (как показывают оценки, 1р произведенные для щелей, ширина которых составляет 5 — 10% длины волны) чтобы смещение центра кольцевой щели относительно узловой линии радиального электрического тока составляло не более

7 — 10 o от ширины щели, а высота коаксиальных цилиндров должна быть сравнима с шириной щели.

Формула изобретения

1. Гирокон по авт. св. ¹340345, о тли ча юшийся тем, что, с целью повышения к л.д. прибора и уменьшения габаритов, выходной резонатор д выполнен цилиндрическим, торцовые стенки которого имеют осесимметричные кольцевые щели, расположенные вдоль узловых линий радиального электрического тока.

2. Гирокон по п.1, о тл и ча ю щи и с я тем, «чп что, с целью уменьшения электромагнитного излучения, на краях кольцевых щелей установлены коак сиальные цилиндры.

3. Гирокон по пп.1 и 2, о тли чаю щи и с я тем, что, с целью облегчения вывода энергии, он снабжен, по крайней мере, двумя выводами энергии, расположенными по азимуту равномерно.