Генератор дифракционного излучения

Генератор дифракционного излучения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1 а

),a g r

ИЗОБРЁТЕНИЯ

Союз Советских

Социапистичесиих

Рес убпии (») 497893

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 27027З (21) 1887622/26-25 с присоединением заявки ¹ (51) М. Кл. н 01 5 25/00 (23) Приоритет—

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621 385.6 (088.8) (43) Опубликовано 150878. Бюллетень № З0 (45) Дата опубликования описания 040778 (72) Авторы изобретения

С.A Ìàñàëîâ, А.A.Ïåòðóøèí и В.П.Шестопалов (71) Заявитель (54) ГЕНЕРАТОР ДИФРАКЦИОННОГО ИЗЛУЧЕНИЯ

Изобретение относится к технике генерирования миллиметровых и субмиллиметровых волн.

Известны генераторы дифракционного излучения, s которых электронный б поток при движении вблизи отражающей дифракционной решетки, частично покрывающей поверхность плоского зеркала, порождает дифракционное излучение, которое возбуждает пблусимметрич;10 ный открытый резонатор. Мощность этих генераторов обычно невелика— в непрерывном режиме не превышает десятков ватт. Такой генератор (ГДИ) можно назвать однокаскадным. 15

Цель изобретения — увеличение мощности и стабильности генератора миллиметрового и субмиллиметрового диапазонов, а также создание генератора, работающего одновременно. на двух ж или нескольких частотах в этих же диапазонах одновременно.

Эта цель осуществляется путем построения сложной электродинамической резонансной системы, содержащей не- 25 сколько активных и пассивных зеркал, электродинамически связанных между собой полупрозрачной дифракционной решеткой из элементов круглого поперечного сечения; причем дифракционная ЗО решетка работает в режиме возникновения первых двух (положительной и отрицательной) пространственных гармоник при нормальном падении на нее плоской волны. Такой генератор естественно назвать многокаскадным генератором дифракционного излучения (МГДИ).

Активные зеркала имеют плоскую поверхность, частично покрытую отражательными дифракционными решетками, над которыми пролетают электронные пучки. Излучение, порождаемое электре ронными пучками, дифрагируя на полупрозрачной дифракционной решетке, распространяется к каждому из зеркал электродинамической системы. Часть его, попадающая на пассивное зеркало с отверстием связи, выводится из генератора, остальная часть используется дЛя осуществления обратной связи между электронными пучками — так осуществляется взаимная когерентность излучения всеми электронными пучками.

Следовательно МГДИ представляет собой такое устройство, в котором эа счет дифракционных свойств полупрозрачной решетки четыре однокаскадные

ГДИ объединены в один генератор;причем зто объединениЕ происходит за

497893 счет при.еиепия сложной открытой электродинами:еской структуры с полупрозрачной решеткой.

На чертеже схематически представлен пример В..иолнения предлагаемой конструкции,. иагокаскадного генератора дифракиз:Ониого излучения. 5

Конструкция содержит дифракционную решетку 1 из брусьев круглого сечения; поперечное сечение элемента 2 решетки зеркала 3 и 4 пассивного открытого резонатора, в котором запаса- 1О ется энергия четырех однокаскадных

ГДИ; плоские зеркала 5-8, поверхность которых част .. иа покрыта отражательпыви дифрак:,".,-ными решетками 9, над ,;.ыми прад-тают электронные пучки; )б .iû .i,"ñ ëëH÷ñскую диафрагму 10 пОЭВОлЯющую изме,- ть паложение зеркал 5-8 относительна электронных пучков,- иммитируж.к к электронными пушками 11,11а, которые .-аправляют пучок перпендикулярно полости чертежа к нам 11 или ат нас lla (это позволяет улучшить а.;=.ла,;<да.п. .=- коллекторов); винт 12 с помощью которого можно изменять положенHe з.:..ал относительно электронных пучков; сильфон 13, осуществляющий Ва,.,;., = уплотнение при перестройке пассивного резонатора движениы.- зер .ci.I;I,: маховик 14 .наст >айки резонатора, вакуумную слюдяную перегородку 15 В Валнаваде; волновад 16 фла-1ц= ;i " .:Вязь МГДИ с нагруэкайу отверстие Х7 связи в пассивном зеркале:. с ГЦИ рэба = .:.. спедующим образом.

16

3J! "= ;(; . . "i 1... -,. Пучки q пролетающие над атражатеиьн -1ми решетками, частична пакрынающ .;:..:: плоские зеркала 5-8, па ранца:л д:,:ракцианнае излучение, которое В виде квазипласких волн падает под апре -,=-пенныи углам на дифракционную ре1-:=т ;у 1„ Период и расположение решетки 1 Выбраны так, что квазиплас:Не волны дифракцианнага излучения с одной стороны отражаются от решетки 1 в направлении, перпендикулярном к 45 плоским зеркалам 5-8 (чта необходимо для образования обратной связи электрамаг.-шт:.-.:ая Волна — электронный .пу=,ак;и обратной связи па электромагнитной волке между пучками для получения Qj кагерентнаго излучения от всех пуч:::.a÷ с;: иа;зрз".ãHHO), а с другой старо :-;ы -асть энергии дифракцианнога излу чения идет HB. запитку пассиВнОГО GT крытаi o реза;:- атара с зеркалаии 3, 4, При 3 i ам дифракциОннае излучение Одного из электронных пучков (например, пролетающего над зеркалом 5) решеткой 1 .преобразуется в систему волн, которые распределяются между всеми зеркалами открытой электродинамичес« кой структуры ИГДИ. Аналогичная картйна имеет место и при возникновении дифракционного излучения, возникающего при движении пучка вблизи отражатель-, ных решеток, нанесенных на зеркала б, 7 и 8. Поскольку когерентное дифракционное излучение от каждого из-пучков в конечном счете собирается пассивным открытым резонатором, в результате чего при соответственно выбранных расстояниях между зеркалами 5,6,7 и 8, а также 3 и 4 мощность, генерируемая МГДИ, в целом значительно увеличивается по сравнению с однокаскадным

ГДИ. Генерируемые колебания при этом будут высокостабильными, так как добротность всей электродинамической структуры является высокой. Вывод энергии осуществляется через отверстие 17 связи.

Параметры дифракционной решетки 1 можно выбрать так, чтс при соответствующих параметрах отражательных решеток (на зеркалах 5 и 7 решетки порождают дифракционное излучение с длиной волны Я1 а на 6 и 8 — Я .МГДИ работает на двух частотах одновременна, причем их можно подстраивать независимо каждую в отдельности.

Формула изобретения

1. Генератор дифракционного излучения с резонансной электродинамической системой В виде открытого резонатора, содержащего пассивное зеркала с выводом энергии, активное зеркало г. частично покрытое отражательной решеткой,и полупрозрачную дифракционную решетку, отличающийся тем, чта, с целью увеличения выходной мощности, открытый резонатор содержит, по крайней мере,. два активных зеркала, а период полупрозрачной дифракционнай решетки выбран так, чтобы число пространственных гармоник решетки соответствовало числу зеркал.

2. Генератор по п.1, о т л и ч аю шийся тем, что открытый резонатор содержит два. пассивных и четыре активных зеркала, а дифракционная решетка выполнена из элементов круглого сечения.

49 e93

Составитель E.Øèòoâà

Редактор Е.Иесропова Техред З.Фанта Корректор С.Гарасиняк

Заказ 4535/52 Тираж 960 - Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4