Тороидальный резонатор СВЧ-прибора Советский патент 1990 года по МПК H01J23/18 

« .12

Изобретение относится к электронным приборам СВЧ, а именно к приборам типа клистрона, и может быть использовано в линейных ускорителях заряженных частиц в качестве группи- рователя.

Целью изобретения является повышение КПД СВЧ-прибора путем полупения отношения резонансной частоты на волне к.резонансной частоте на волне ТМ,,, не более двух,

На фиг,1-3 приведены три варианта предложенного резонатора; на фиг.4

распределение поля Е,, по радиусу на

волне ТМ

010

на фиг.5 - расчетные

на

f. и fa

010 020 соответственно зaвиtимocти от изменения

резонансные нах ТМ„,„ и

частоты ТМ,

волв

среднего

радиуса кольцевых выступов одинаковых радиальных размеров, расположенных на торцовых стенках резонатора.

В тексте приняты следующие обозначения: b - расстояние между трубками дрейфа, b - расстояние между кольце выми выступами .(либо между кольцевым выступом и торцовой стенкой резонатора при использовании одного выступа) , г и t - внутренний и радиус кольцевого выступа соответст

г - толщина кольцеи

2

венно,

резонансная ТМ,,о и А - длина, вол1Ш сигнала.

Каждый из резонаторов состоит из двух торцовых стенок 1 с закрепленными на них трубками дрейфа 2 и цилиндра 3 резонатора. На торцовых стенках резонатора с надежными тепловыми и электрическими контактами закреплены проводяпсие кольцевые выступы 4. Выступы (или выступ) 4 размещены в области второй пучности ВЧ- напряжение (поля Е.,) волны что понижает резонансную частоту f до нужного значения (f 2f ). Для

наиболее эффективного понижения резонансной частоты J . целесообразко размеры кольцевых выступов 4 выби- рать в следующих пределах:

-V-а

1 ,8; 2 iO 7

10 Лс

Предлагаемый резонатор работает следующим образом.

Пучок предварит(шьно сгруппирован- Hiiix частиц, пролетая по оси резонатора, между трубками 2 дрейфа, возбуждает в нем сумму высокочастотных колебаний на основной и удвоенной частоте сигнала (на волнах ТМ и

01О

ТМ соответственно) за счет введения кольцевых выстз пов (выступа). Взаимодействие пучка с наведенными в промежутке между трубками 2 дрейфа ВЧ-напряжениями на основной и удвоенной частоте сигнала существенно улучшает эффективность группировки частиц.