Преобразователь электромагнитных волн в гиперзвуковые колебания

Преобразователь электромагнитных волн в гиперзвуковые колебания

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ и АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социелистимеских

Республик () 1) 89Х786 (6!) Дополнительное к авт. свид-ву (51) М..Кл

G Ol N 29/00

Н 01 1 41/00

{22) Заявлено 20.10.76 (2т) 241 2477/18-10 с присоединением эаявки №

Государственный KQMNTBT

Совета Мнннстров СССР ео делам нзобретеннй и открытий (23) Приоритет (43) Опубликовано05.02.78,Бюллетень № 5 (45) Дата опубликования описания 26.01.78 (53) УДК 534,22 (088.8) (72) Автор. иэобретения

В. П. Коротков (7) ) За я вите л ь (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ВОЛН

B ГИП Е РЗ ВУКОВЫЕ КОЛЕБАНИЯ

Изобретение относится к электронно,пьезоэлектрическим приборам преобразования

1 сверхвысокочастотных электромагнитных волн в упругие колебания ультразвукового и гиперзвукового диапазонов и может быть использовано во многих отраслях народного хозяйства,преимущественно для исследований молекулярного строения,для передачи волн сжатия в сейсмографии и гидролокации,для гиперзвуковой обработки, сварки и дефектоскопии в технологии производства разнообразной продукции.

Известны преобразователи электромаг- нитных волн в акустические, содержащие охваченную объемным резонатором вакуумную трубку, размещенный на торце трубки 1к пьезоэлектрический блок и установленную по оси трубки электронную пушку с фокусируюшей системой, модулирующий электрод которой электрически связан с резонатором, . например, щелью. Однако в таких преобра- ое зователях низка эффективность возбуждении из-за отсутствия автоподстройки частоты и требуется также внешний генератор сверхвысококачественных электромагнитных колебаний (1) .

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является преобразователь (2) . электромагнитных волн в гиперзвуковые, содержащий охваченную объемным резонатором вакуумную трубку, размещенный на торце трубки пьезоэлектрический блок, установленную по оси трубки электронную пушку с фокусирующей системой, модулнруюший электрод которой элекч рически связан с резонатором, и кольцевой контрэлектрод, электрически связанный посредством фазосдвкгакхцей линии с объемным резонатором. Этот преобразователь обладает: повышенной эффективностью преобразования и не . требует внешнего генератора. Однако мощность колебаний ограничена размерами блока и тоном электронного пучка пушки, который не может быть повы шен без опасности перегрева пьезоэлектрического блока (2), Цель изобретения - повышение мощностк гиперзвуковых колебаний, Это достигается тем, что пьезоэлектрический блок выполнен в виде набора пьезоэлементов, покрытых пленкой вещества с высоким коэффициентом

591756

4 вторичной электронной эмиссии, размещенных ступенчато на общем звукопроводе и подключенных посредством полупроницаемых электродов к источнику ступенчато возрастающего напряжения, а кольцевой контрэлектрод снабжен коллектором, радиатором

:и дополнительным резонатором.

На чертеже изображен преобразователь, Преобразователь электромагнитных волн в гиперзвуковые колебания содержит охва- ченную объемным резонатором 1 вакуум ную трубку 2, размещеннйй на, торце:3 трубки 2 пьезоэлектрический блок 4 уста- новленную по оси 5 трубки 2 электронную пушку 6 с фокусирующей системой 7, модулирующий электрод 8 которой электрически связан с резонатором 1, например, щелью

9, расположенный у блока 4 кольцевой контрэлектрод 10, эл ектрически связанный . фазосдвигающей линией 11, например коак- 26 сиальной, с резонатором 1, Для повышения мощности гиперзвуковых колебаний блок.4 выполнен секционированным на отдельные элементы 12, которые расположены ступен чато на общем звукопроводе 13, снабжены пленкой 14 вещества с большим коэффициентом вторичной электронной эмиссии, например хлористого калия, и подключены посредством полупроницаемых электродов 15 к источнику t

16 ступенчато возрастающего напряжения. Зи

Кольцевой контрэлектрод 10 снабжен коллектором 17 отработанных электронов, радиатором 18 и дополнительным объемным резонатором 19, соединенным с резонатором

1 пушки 6 линией 11.

Преобразователь работает следующим образом, 3лектронный пучок пушки 6, движущийся по оси 5 трубки 2, возбуждает расположенный на оси 5 элемент l Û пьезоэлектри40 ческого блока и одновременно выбивает из его пленки 14 вторичные электроны. которые под действием ускоряющего; потенциала создаваемого источником .16, устЭ

45 ремляются к соседнему элементу 12 и также возбуждают его.. При этом фазовое запаздывание компенсируется ступенчатым расположением элементов 2, и в звукопроводе 13 возникает мощная синфазная волна

Т от всех элементов 12 блока 4, усиленная за счет потенциальной энергии источника

16, Вторичные электроны от последнего элемента 12, промодулированные рабочей частотой, собираются коллектором 17, одновременно возбуждая в резонаторе 19 электромагнитные волны, которые канализируются линией 11 в резонатор 1 для модуляции электронного пучка пушки 6 (использование отработанных электронов повышает коэффициент полезного действия). При коэффициенте вторичной электронной эмиссии пленок 14 большем единицы. происходит уменьшение возбуждающего элементы 12 электронного потока, что позволяет усиливать в предлагаемом преобразователе слабые гиперзвуковые колебания на несколько десятков децибелл.

Формула изобретении

Преобразователь электромагнитных в йй в гиперзвуковые колебания, содержащий охваченную объемным резонатором вакуумную трубку, размещенный на торце трубки пьезоэлектрический блок, установленную по оси трубки электронную пушку с фокусирующей системой, модулируюший элект-, род которой эпектрически связан с ре- . зонатором, и кольцевой контрэлектрод, eneiex рически связанный посредством фазосдвигающей линии с объемным резонатором, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения мощности гиперзвуковых колеба ний, пьезоэлектрический блок выполнен в виде набора пьезоэлементов, покрытых пленкой вещества с высоким коэффициентом вторичной электронной эмиссии, размещен ных ступенчато на общем звукопроводе и подключенных посредством. полупроиицаемых электродов к источнику ступенчато возрастающего напряжения, а кольцевой контрэлектрод снабжен коллектором, радиатором и дополнительным резонатором, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе;

1. Патент США М 26712ХЗ, кл. 34016»

1954, 2. Авторское свидетельство М 497908, za. H Ol i 41Г00 1974.

5917 56

Составитель . E. Артамонова

Редактор О. Филиппова Техред А. Алатырев . Корректор М. немчик. Заказ 880/36 . Тираж 555 . Подписное

ИНИИПИ 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