Генератор дифракционного излучения

Генератор дифракционного излучения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П ИС А"Й И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Сеюз Соаетении

Социалистичеаиии реепубанм

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свнд-ву— (51) М. Кл;

H 01 Э 25/00 (22) Заявлено 0305.73 (21) 1913386/25 с присоединением заявки Ма— (23) Приоритет— (43) Опубликовано 150878.Бюллетень,)6 30 (45) Дата опубликования описания 0407.78

Государствеииый комитет

Совета Мииистров СССР ио делам изобретеиий и открытий ()З) УДК 621 385 6 (088. 8) В.Е.Буданов, A.A.Êèðèëåíêo, С.A.Èàñàëîâ, А,A,Ïåòðóøèí и В.П.Шестопалов (72) Авторы изобретения

Pl) Заявитель

Ордена Трудового Красного Знамени .институт радиофизики и электроники АН Украинской CCP (54) ГЕНЕРАТОР ДИФРАКЦИОННОГО ИЗЛУЧЕНИЯ

Изобретение относится к технике генерирования миллиметровых и субмиллиметровых длин волн.

Известны генераторы миллиметрового и субмиллиметрового диапазонов 5 волн (1), принцип действия которых основан на эффекте излучения электромагнитной энергии электронным потоком, пролетающим над дифракционной решеткой. Положительная обратная 10 связь электромагнитное поле — элект= ронный поток реализуется при помощи открытого .резонатора, одно иэ зеркал которого имеет сферическую поверхность, другое — плоскую. Поверхность плоского зеркала полностью или частично покрыта отражательной дифракционной решеткой, профиль элементов которой имеет прямоугольную форму.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является генератор дифракционного излучения, содержащий электродинамическую резонансную систему, включающую два отражателя, поверхность одного из которых покрыта дифракционной решеткой электронную пушку и коллектор (2j .

Этот генератор имеет сравнительно1 малую выходную мощность и -стабильность. Кроме того, применение отражательных дифракционных решеток с элементами прямоугольного профиля для этих генераторов в указанных диапазонах связано с большими технологическими трудностями.

Цель изобретения — обеспечение воэможности уменьшения длины волны и повышение выходной мощности генераторов, работающих в диапазоне 3 3.0-1,вмм и Л (1,0 мм, до необходимой (задан . ной) величины, повышение стабильности колебаний и максимальное упрощение технологии изготовления периодических структур, с которыми взаимодействуют электронные потоки.

Это достигается тем, что в предлагаемом генераторе днфракционные решетки выполнены в виде периодических структур пилообразного профиля с периодом, меньшим длины волны генерируемых колебаний, а отражатели расположены на двух параллельных поверхностях и смещены один относительно другого.

Б предлагаемом генераторе применяется дифракционная отражательная решетка типа эшелетт — отражательная решетка пилообразного сечения. Для этой периодической структуры сущест535854 вует разработанная техноЛогия изготовления для всех коротких диапазо-. нов волн, включая оптический. Использование решетки типа эшелетт, имеющей диаграмму направленности с направлением главного максимума под бст дым углом к плоскости решетки, поэзо- 5 ляет расположить несколько активных секций так, чтобы излучение одной секции попадало на отражатель другой секции для модуляции электронного потока последующей секции и обес- 10 печения обратной связи в генераторе, при этом существенно увеличивается выходная мощность генератора. Кроме того, при увеличении количества секций объем резонатора увеличивается 15 быстрее, чем его потери, поэтому увеличивается добротность резонансной системы, а следовательно стабильность колебаний генератора и его КПД.

На фиг.1 представлен пример выпол-. рр нения секции предлагаемой конструкции генератора (генератор состоит из одинаковых секций); на фиг.2 — пример построения генератора по круговой схеме; на фиг.3 - то же по ли« нейной схеме.

Каждая секция соцержит электронную пушку 1, коллектор 2, периодичес кую структуру в виде отражающе » дифракционной решетки 3 типа эшелетт, расположенную на плоскости отражателя 4 в виде узкой полоски, причем элементы решетки перпендикулярны ее оси. Каждая секция расположена в пространстве так, чтобы излучение с одной периодической структуры (первой секции) могло попадать на отражатель второй секции (см.фиг.2) .Излучение модулирует электронный поток второй секции и, складьваясь с его излучением (переотразившись от его . 40 отражателя), направляется к отража- телю третьей секции и т.д. В каждой последующей секции происходит то же, что и в предыдущей, но уровень мощности при..этом будет все время воз- 45 растать.

После достижения заданного уровня мощности происходит отбор энергии через отверстие связи. Оставшаяся энергия попадает на отражатель первого ВЭ каскада для модуляции электронного потока, чем осуществляется положитель-. ная обратная связь всего генератора в целом.

При построении .генератора по круговой схеме (фиг.2) параметры дифракционных решеток секций, находящихся во внутреннем кольце, одинаковы.

Параметры решеток, находящихся на внешнем кольце, также одинаковы меж4 ду собой, и отличаются. только углом, определяющим профиль зубцов элемен" та, .что обусловлено требованием обеа-, печения излучения с каскадов внутреинего и внешнего колец под несколько различными углами. Отверстие связи в этом случае выполняется в одном или нескольких отражателях. При работе генератора, построенного по круговой схеме, для юстировки электронных пучков используется магнитное поле соленоида, образующего тор A.

При построении генератора по линейной схеме (см.фиг.3) необходимо при менение отдельных пассивных (без электронного потока) отражателей 5, "в которых удобно располагать злемен= ты связи для вывода мощности.

При работе генератора, построенного по линейной схеме используется магнитное поле Б соленоида. Однако юстнровку электронных пучков можно осуществлять и с помощью полей постоянных магнитов.

Изобретение позволяет создать мощный источник излучения в субмиллиметровом диапазоне волн. Формула изобретения

Генератор дифракционного излучения, содержащий электродинамическую резонансную систему, включающую п© :" крайней мере один отражатель, поверхность которого покрыта дифракционной решеткой, электронную пушку и коллектор, отличающийся тем,что, с целью обеспечения возможности уменьшения длины волны и повышения выходной мощности, дифракционные решетки выполнены в виде периодических структур пилообразного профиля с периодом, меньшим длины -волны генерируемых колебаний, а отражателй расположены на двух параллельных поверхностях и смещены один относительно другого.

Источники информации, принятые вО внимание при экспертизе:

l. Авторское свидетельство СССР„

9 195557, кл. H 01 J 25/00, 1965 ° .

2. Авторское. свидетельство СССР

9 334605, кл..Н 01 Л 25/00, 1970, 535854

1

L

Фве, t

Фме. У

Составитель Е.Титова

Редактор, т.колодцева техред, Я.Вабурка коРРектоР с.Гараснняк с Заказ 4535/52 Тираж 831 Подписное

ЦНИИПИ тосударствейного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

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