Сверхвысокочастотный генератор

 

Сверхвысокочастотный генератор содержит фотокатод (Ф) 1 в виде кольца , устройство 7 круговой развертки светового луча, с ттомощью которого световой луч 5 от источника 6 света через вакуумногшотное окно 8 освецает Ф 1, кольцевой резонатор 11 бегущей волны с кольцевьтми щелями lOf для прохода электронного потока-.. (ЭП) 9 в коллектор 12. Внутренняя часть вакуумной камеры 3 покрыта слоем радиопоглощающего материала 20, Для фокусировки ЭП 9 в пространстве катод-анод использован соленоид 21, Изобретение позволяет увеличит ь ходную мощность при уменьшении плотности тока с Ф 1. 1 . ф-лы, 2 кл. i

СОЮЗ СОВЕТСКИХ сОцИАлистичесних

РЕОЪБЛИК (51)4 Н 01 J 25 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

gpss г;.лает;.;

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (46) 30.07.88. Бюл. 11 - 28 (21) 4051820/24-21 (22) 10.03.86 (75) А.А. Иихайличенко (53) 62 1.385,6(088.8) (56) Патент СИА И 32 19873, кл. 315-5.25,1982.

Патент США 9 4313072, кл. Н 01 J 25/02, 1982. (54) СВЕРХВЫСОКОЧАСТОТНЫЙ ГЕНЕРАТОР (57) Сверхвысокочастотный генератор содеркит фотокатод (Ф) 1 в виде кольца, устройство 7 круговой развертки

„„SU 1356872 А1 светового луча, с помощью которого световой луч 5 от источника 6 света через вакуумноплотное окно 8 освещает Ф 1, кольцевой резонатор 11 бегу щей волны с кольцевыми щелями 10>для прохода электронного потока.. (ЭП) 9 в коллектор 12. Внутренняя часть вакуумной камеры 3 покрыта слоем радиопоглощающего материала 20.

Для фокусировки ЭП 9 в пространстве катод-анод использован соленоид 21.

Изобретение позволяет увеличить sat ходную мощность при уменьшении плотности тока с Ф 1. 1 з п. ф-лы, 2 ил.

1 ?6Н

Иэобретени» отн(?(нт .л к СГ(гr нервт(?рам, использу(.мым B pa-l.(è (нь(х радиотехнических (".ï(:ò(ìëõ, Целью изобретения является" увели5 чение выходной мощности прн уменьшении плотности тока с ф(?т(?катода.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема предлагаемого СВЧ-генератора; на фиг.2 - вариант схемы для осу- О ществления круговой развертки светового луча И модуляции его интенсивности.

СВЧ-устройство содержит кольцевой фотокатод 1, закрепленный с помощью высоковольтного изолятора 2 внутри вакуумной камеры 3. ч?отокатод 1 электрически соединен с высоковольтным выпрямителем 4. Световой луч 5 от источника 6 света с помощью устройства 7 для круговой развертки светового луча через накуумноплотное окно 8 освещает фотокатод 1. Электронный поток 9 через. кольцевые щели

10 проходит через кольцевой резонатор 26

11 и поступает в коллектор 12. Резо— натор 11 имеет торцовые стенки 13 и боковые стенки 14 и снабжен кольцевым электромагнитом 15 для компенсации высокочастотн(?гo магнитного поля вол- ?О ны в месте прохождения пучка через резонатор 11. Магнитное поле в магните 15 создается с помощью обмотки 16.

Резонатор 11 через отверстие 17 связан направленным ответвителем 18 с нагрузкой. Ответвитель 18 имеет герметизирующее окно 19 выхода энергии.

Внутренняя часть вакуумной камеры 3 покрыта слоем радиопоглощающего материала 20. Для фокусировки пучка в пространстве катод-анод используется соленоид 21 — устройство для фокусировки.

Световой луч 22 (фиг.2) проходит последовательно поляризаторы 23 и 24 (если свет поляриэован, то поляризатор 23 не нужен) и дна электрооптических кристалла 25, например КДРКН РО, имеющих металлиэацию 26.

Кристаллы разделены двояколучепреломляющей пластинкой 27, осуществляющей поворот плоскости поляризации на угол 90 . Далее по ходу пучка имеется коническое зеркало 28, увеличивающее угол отклонения светового луча до необходимой величины. Для осуществления амплитудной модуляции на пути светового луча 22 имеется электрооптическая ячейка 29. В качестве источ77

2 вика (-ветл м(?я T пьГт ь исполня овя к ° например, лаз -р

Устройство раб(?тает следующим образом.

Фотокатод 1, закрепленный на высоковольтном изоляторе 2, находится под потенциалом 1-2 мегавольта относительно камеры 3. Указанное напряжение создается высоковольтным источником 4. Под воздействием луча света фотокатод 1 испускает электроны, которые, ускоряясь в электростатическом поле v зазоре катод - резонатор 11, через (:сесимметричную щель

10 попадают в кольцевой резонатор

11 бегущей волны и создают постоянный ток, проходящий через этот резонатор 11. Попадание электронов в щель 10 определяется распределением электростатического поля в зазоре между кольцевым фотскатодом 1 и резо натором 11 бегущей волны, а также фокусирующим действием соленоида 21 и не зависит от интенсивности и частоты развертки светового луча. С помощью светораэворачивающего устройства 7 луч света 5 через окно 8 освещает поспедовательно по кругу все участки кольцевого фотокатода 1. Та" ким образом, электронный поток 9, формируясь под действием светового луча на кольцевом фстокатоде 1, также имеет круговую развертку и после ускорения непрерывно меняет. точку своего входа в резонатор 11, возбуждая в нем бегущую по кольцевому ре-. зонатору волку. Размеры резонатора

11 выбираются так, чтобы собственная частота колебаний в нем была близка или кратна частоте обращения пучка, а электрическое поле бегущей волны направлено перпендикулярно торцовым стенкам 13 резонатора 11. При этом напряжение на ръзонаторе 11, нарастает и при достаточно высокой собственной добротности и правильно, подобранной связи с нагрузкой стано" вится близким, с учетом пролетного угла, к величине напряжения, ускорившего пучок. Частицы, передавщие свою энергию электромагнитному полю, выводятся из резонатора 11 через вторую кольцевую щель в коллектор 12, находящийся под отрицательным потенциалом. Полезная мощность отводится в согласованную нагрузку через направленный ответвитель 18 с герметиэированным окном 19, связанный с ре3 1 > зонатором 11 отверстием ела-чи 1?, Для компенсации высокопар тотного магнитного floJIR pt 3oHBTop 1 1 снабжен электромагнитом 15 постоянного тока с обмоткой 16, который создает постоянное магнитное поле в месте прохождения пучка через резонатор 11.

Лля того, чтобы устранить когерентные колебания пучка при ускорении, внутренняя часть камеры 3 покрывается слоем радиопоглощающего материала 20.

При работе в амплитудно-модулированном режиме в устройстве 7 осуществляется модуляция интенсивности света, освещающего фотокатод 1 отдельным модулирующим сигналом. При модуляции интенсивности освещенности фотокатода 1 изменяется и число электронов, формируемых фотокатодом.

При этом изменяется величина тока, пронизывающего кольцевой резонатор

11, и, как следствие, амплитуда выходного сигнала.

В предлагаемом устройстве отдельные участки кольцевого фотокатода освещаются лишь в течение небольшой части периода усипиваемых колебаний, что позволяет получать среднюю плот/, (, 1 н(от > т к I тай vY же ° как и Р и(моулh(ном режиме устрi й< TRR-ïðîòотипя формулаизобретения

1. Сверхвысокочастотный генератор, содержащий вакуумную камеру, размещенные н ней фотокатод и резонатор, источник света для освещения фоf0 токатода и устройство вывода СВЧ-мощности, отличающийся тем, что, с целью увеличения выходной мощности при уменьшении плотности тока с фотокатода, фотокатод выполнен в виде

15 кольца, введены устройство круговой развертки светового луча, размещенное между источником света и фотокатодом, и устройство фокусировки электронного I потока, резонатор выполнен в виде

20 кольцевого резонатора бегущей волны, а в области боковых стенОк вакуумной камеры размещен СВЧ-поглотитель.

2. Генератор по п.1 о т л и " ч а ю шийся тем,,что, с целью осуществления амплитудной модуляции выходного СВЧ-сигнала, между источником света и устройством круговой развертки светового луча размещен модулятор интенсивности светового луча.

Составитель В. Шитова

Техред N.Ходанич Корректор й, Зимокосов

Редактор О. Филиппова

Заказ 3846 Тираж 746

ВНИИПИ Государственного кощ тета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4