Лампа с бегущей волной Советский патент 1958 года по МПК H01J25/36 

Лампы с бегущей волной, с одним или н сколькимм э 1ектронными пучками, замедляющая система которых выполнена в виде спирали или диафрагм, известны.

Один из недостатков подобных ламп состоит в трудности перестройки их с одной волны на другую.

В описываемом изобретении это устраняется тем, что в качестве замедляющей системы применен цилиндр, изготовленный из магнитодиЬлектрика, например феррита, значения диэлектрической или магнитной проницаемости которого периодически изменяются по длине цилиндра путем воздействия электрическим или, соответственно, магнитным полем, напряженность которого задана в виде периодической функции длины замедляющей системы.

Описываемая лампа схематически изображена на чертеже.

Рабочее пространство лампы образовано волноводом /, внутри которого помещено вещество 2, высокочастотная диэлектрическая проницаемость или магнитная проницаемость которого зависит от приложенного постоянного во времени поля НоЕо. В качестве такнх веществ могут быть применены ферриты или сегнетоэлектрики (например, титанат бария и др.).

В полой внутренней части волновода создается высоки вакуум и по ее оси пропускается электронный пучок, испускаемый катодом 3, ускоряемый анодом 4 и воспринимаемый коллектором 5. Этот электронный пучок взаимодействуете подаваемой в волновод высокочастотной электромагнитной волной е h, которая затем подвергается усилению.

Для того, чтобы фазовая скорость волны была близка к ско1)ости электронного пучка, а усиление-эффективным, диэлектрическая или магнитная проницаемость ве1цества 2 делаются переменными по длине волновода.

Если в качестве вещества 2 применена гиротропная среда (ферриты., электронная плазма и др.), изменение магнитной проницаемости iiik.

,Nb 113102

осуществляется магнитным полем HO, направленным по оси волновода. Это поле создается Соленоидом 6, количество ампервитков которого на единицу длины является периодической функцией координаты Z (ось OZ - ось волновода). Для получения этого эффекта можно сделать число витков соленоида периодической функцией Z, разделить соленоид на ряд секций с независимым питанием или величину тока в различных секциях сделать различной. Поскольку J- ik есть функция Но, то в волноводе создается периодическая структура, необходимая для замедления усиливаелюй волны е h.

В лампе с использованием в качестве вещества 2 сегнетоэлектрика (титанат бария или др.) устанавливается ряд металлических пластин, перпендикулярных оси OZ, и между каждой парой ..соседних пластин прикладывается некоторая разность потенциалов. Получающееся электрическое поле о изменяет высокочастотную диэлектрическую проницаемость сегнетоэлектрика, в результате чего создается необходимая для ускорения частиц периодическая структура. Продольное электрическое поле, напряженность которого выражается некоторой периодической функцией Z, может быть получено путем создания между пластинами любых разностей потенциалов, а также сдвиганием пластины на любые расстояния для получения нужного поля Е.

Магнитное поле Яо может быть также направлено перпендикулярно оси OZ (с помощью ряда параллельных катушек или магнитов). Равным образом, и электрическое поле ЕО может быть создано пластинами, параллельными оси OZ и направлено не по оси OZ, а перпендикулярно к ней.

Достоинствами предлагаемой лампы являются: удобство и гибкость регулировки (изменением поля Яо или Ьо), возможность перестройки лампы на другую рабочую частоту без каких-либо конструктивных изменений, путем изменения тока в соленоиде или разности потенциалов между пластинами, возможность осуществления модуляции высокочастотного поля изменением поля Яо или Яо во времени.

Предмет изобретения

1.Лампа с бегущей волной с одним или несколькими электронными пучками, отличающаяся тем, что ее замедляющая система выполнена в форме цилиндра, изготовленного из магнитодиэлектрика (например, феррита), значения диэлектрической или магнитной проницаемости которого периодически изменяют по длине цилиндра путем воздействия электрическим или, соответственно, магнитным полем, напряженность которого представляет собой периодическую функцию длины замедляющей системы.

2.Лампа с бегущей волной по п. 1, отличающаяся тем, что магнитодиэлектрик размещен внутри металлического волновода в виде дисков, колец или пластин.