Релятивистский свч-прибор
Изобретение относится к электровакуумным приборам СВЧ, которые моt-yr ОЫТЬ ИСИОЛЬЭОПЛНМ П ФИЭИ1|Г СКИХ эксгк римрнтох по исслсдоплнию плаз- Mill, твердого тела и т.п. Целью изобретения является повышение мощности релятивистского СВЧ-прибора при сохранении им пространственно-временной когерентности вьглод1гого излучения Для этого устройство выполняют в виде двух секций, электродинамически Ьвязанных друг с другом: одна секция меньшим диаметром генераторная 3, другая, большим диаметром - усилительная 6, Секции расположены соосно и каждую из них пронизывает свой кольцевой электронный пучок. Овапуч (Л 4 СП vl о 00
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБ ЛИН (51)5 И 01 J 25/00
ГОСУДАРСТОЕННЬ Й КОМИТЕТ
110 И;ЮБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИИМ
ПРИ ГННТ СССР!
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А ОТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ((!6) 15.04.92. Бюл. "- 14 (21) 4186817/21 (22) 28.01.87 (71) Институт прикладной физики
ЛП О:(.Р н Институт снльноточной пи ° !т!)Он!!хп СО ЛП СССР (12) В.JI, ратман, Г. Г.Денисов, Н.Ф.Копелев, М.И.Петелин, Л.В.С!!оргонский, С.Д.Коровин, С.Л.Полевип и В.В.Ростов (53) 621.385.6 (088.8) (5G) Бугаев С.П. и др. Релятивистский многоволновой черенковский генератор с иощностью 101 Вт. Препрннт 0 18, Томский филиал СО АН СССР, 1985, Ельчанинов A.Ñ. и др. Клистрон с реллтивистским электронным пучком. - Изв. Вузов. Радиофизика,,1983, т.26, с.96б. (54) РЕЛЯТИВИСТСКИЙ СВЧ-ПРИБОР (») Изобретение относится к электро вакуумным приборам СВЧ, которь!е мо
1 ут быть ис пользовал! в фнэн и!с ких э к с и< риме птах по исследова нню плазмыы, твердого тела и т.п. Целью изобретения является повышение мощности релятивистского СВЧ-прибора при сохранении ии пространственно-временной
1 когерентности вьг,.одного излучения °
Для этого устройство выполняют в виде двух секций, электродннамически свя" эан!!ых друг с другом. одна секция меньшим диаметрои генераторная З другая, большим диаметрам - усилительная 6. Секции располо!кенм соосно . и каждую иэ них пронизывает свой кольцевой электронный пучок. Оба пуч
С:
3 14577
s):)I)Is<
aIsrmtteго пучка. }пакт!)оливам(! (еская свяэт секции 3 <. >>«iiyltnт<)рным у t:sñòком 4 осущест»
siisr iii) ts<)< 1)< л< тt)<)>« t>«!)styт<)(1 ss t(tttltlllJ}p (tt< >t);st )< котr)J)<)t l <11)я..)<(н с параметрами прибора соотноп(опием 2 Й/
)Iles>»tc пучка f - чаСтота (или rapl5 MA1l11xa) электромагнитных колебаний и секции 3. Возможны и другие констру(<и<<и д)(я обеспечения электродинами)(< .ско)1 связи между секцией} 3 и участком 4, в общем случае о (и опре" деляются типами гснераторной и усилительной секций. Секция 3 в в,арианте, изображенном на Фиг.l, укреплена в усилительной секц< 1 посредством вставки 11, рая 1,)едставляет собой два цилиндра, сося< !енных на участке 5 дрейфа радиальными скосами, не препятствующими прохождени(о электронного пучка. Возможны и другие варианты выполнения вставки li. Прибор установлен в поле солено!(да. l Заданное соотношение токов в электронных пучках и режим работы прибо- . ра достигаются подбором геометрии диода: расстоянием от катодов до ано- З5 да и взаимным расположением катодов. Расчет параметров злектродинамических систем генераторно((и усилительной секции осуществляется в соответствии с общепринятой методикой так, чтоб>м частота (или ее гармоника) геи(Рrtar)PI!<)f} С<.КЦИИ Лсжапа В ПОЛОСЕ у<.11»< ° )stir< yr»»ttтr и(н<)11 rrl 1 iii)<)тл It!)11()ра ll<)tl< .ня<)тс till It})u((,П 45 <1>иг. 1. Электронн(>й пучок, формируемый катодом 1, возбуждает электродинамическу1о систему генераторной секции и осаждается на коллекторе 7. Часто" та и мода, генерируемая секцией, задается параметрами электронного пучка, Формируемого катодом 1, и геометрией злект,)одинамической системы сек08 4 ции. Вследствие того, что электропи. лам!!ческая система секции 3 имеет относительно малые попе ре ч ные ра эме" ры, обеспечивающие эффективную селекцию моу{, излучение генератора одномодовое и одночастотное, Излучение иэ секции 3 через от гргт<<я (< ! )< 111(т!(<) 10 модули})у т н<1 i I(r)t>rt<"t II зл()ктронн<(П пу(ок, <1)орл(ируем(,(П катодом 2, Па участке 5 дрей<1)а усилительной секции модуляция по скорости преобразуется в модуляцию по плотнос ти, на участке 6 модулированный электронный пучок возбуждает злектромаг" нитную волну, частота которой равна (или кратна) f, а структура опреде" ляется структурой излучения секции 3 и геометрией модулирующего участка 4. Пучок, Формируемь(й. катодом 2, осаждается на коллекторе 8. С целью экспериментального обос-, нования работоспособности прибора был исследован макет прибора (по конструкцщ(на фиг.1) на частоте f a 29 ГГц (Л -" 10 л(м). Генераторная секция (диаметр 10 мм) обеспечивала мощность 40 МВт на моде Е, круглого волновода. Усилительная секция (диаметр 32 мм) повышала мощность до 150...200 МВт. Формула иэ обретения Релятивистский СВЧ-прибор, содер жащий установленные соосно электронную пушку с кольцевым катодом, электродинамические системы одномодовой генераторной и усилительной секции, при этом диаметр электродинамической системы усилительной секции превьппает диаметр катода, о т л и ч а ю щ и й- ., с я тем что у с I(r Jtt ° !О 11()1)>ПИ(l(1111 MAlt 11<» ти 11()11 с<)x})rt tt< ° ttstsl 11!)<)< т})nit< "т>«)1!н(11} лР< и< Ifllof1 XAI < ))(! It(но<.TII I)t tx<)j(ll(?I излучения, электронная пу(пка сиабже1га дополнительным кольцевым катодом, диаметр которого меньше диаметра злектродинамической системь(генера торной секции, а злектродинам1(ческая система усилительной секции выполнена с поперечным сечением, превьш(аю» щим поперечное сечение генераторной секции и электродинамически свяаана с генераторной секцией, )$57708 Г Составитель И,Шитова Редактор Т.Зубкова. Текред Л.ОлмВиык Корректор Л.Пилипенко ЮЮЬЮ ВВ Юю ФЮФВЭВ ЮЮФВЮююВнВЮВНюю ФВЮВВВ ЮЮЭВЮНФ и юВ ЮФ Заказ 2309, Тмрак . ° Подписное ВНИИПИ Государственного коицтетв мо иэобретвмйам м открытиам ври ГКНТ СССР 133035» Москва, И-Э5» Рвуаскал мвб., д. 4)5 ЭВМВ ° ФаВ 46б Ю ЮВЮВ ° ОВНВ Ю Ю Е Ю Ю Ю Е Е ° м ю ю ав е, ю ае ю ЮЮ Пройзводствамно» мэдвтэльскмй йо34бимвт Пвтвмт ° f ° Узгород» ул, Гагарина 10 I !
