Многолучевой СВЧ-прибор О-типа Советский патент 1993 года по МПК H01J25/10 

Изобретение относится к электронной технике, а именно к многолучевым СВЧ- приборам 0-типа (клистрон, ЛБВ и т. д.).

Цель изобретения-увеличение долговечности прибора и уменьшение его габаритов за счет обеспечения большего отклонения и расфокусировки электронных лучей в коллекторе.

Поставленная цель достигается установкой зазора между коллекторным магнитным экраном и коллекторным полюсным наконечником.

На фиг. 1 приведены результаты измерения и расчета коллектора с экраном, вплотную примыкающим к коллекторному полюсному наконечнику, где 1 - постоянный магнит, 2 - коллекторный полюсный наконечник, 3 - коллекторный экран, 4 - электронный поток, 5 - граница рабочей поверхности коллектора: () - продольная

составляющая индукции магнитного поля Bz; () - поперечная составляющая индукции магнитного поля Вр измеренная во

внешнем канале; (--) - поперечная составляющая индукции магнитного поля Вр, измеренная во внутреннем канале.

На фиг. 2 изображен прибор с коллекторным экраном, установленным на некотором расстоянии д от полюсного наконечника, общий вид. На фиг. 3 изображены результаты измерения и расчета коллектора с экраном, установленным на расстоянии 2 мм от полюсного наконечника. На фиг. 4 даны результаты измерения и расчета коллектора с экраном, установленным на расстоянии 6 мм от полюсного наконечника. На фиг. 5 изображены результаты измерения и расчета коллектора с экраном, установленным на расстоянии 10 мм от полюсного наконечника. На фиг. 6 изображены результаты измерения и расчета коллектора с экраном, установленным на расстоянии 20 мм от полюсного наконечника. На фиг 7 приведена зависимость угла отклонения потоков в коллекторе «от величины зазора д между колсл

С

|0 |СЛ 00

х|

1Ю

лекторным полюсным на-сонсчнмком и чкрп ном Па фиг 8 приведенн результаты измр- р -пия и р:-г,чета коллектора i оптимтьной вгыичиной зазора А

СВЧ-приГюр работает слгдующ if образом

С фокусирорлннып г. помощью однородною или реверсного магнит-того моля голучевой электронный поток проходит пролетное ГРНЗПЫ прибора и попадает п область коллектора Измерены трехмер- них составляющих магнитного моля и результаты расчетов на ЭВМ показывают, что п каждом ппопетиом канале многолучевого пр /Пор-1 faСЛУ зе иг.пользо и пч магнитном

СИСГСМЫ L ОДЧОр дНпЧ МТГН1| НП

(В/ conbt). сохраняется симметрия маг нитюго полп относительно .-uoio канала -Эта симметрия нарушавши г. коллекторе, те магпитноо поле станоипгсч сиглмигрич- нп относительно общей оси прибора. Межд1 блоком резонаторов, где осуществляется фокусировка электронных потоков, и кол лекюром где потоки расфоиуишуютсч, су- щестиует переходная область, в которой симметрия магнитного поля относи run1 Ю осп пролетною канала наплодит четь -

РИЮ ОТНОСИТ еЛТ НО ОСИ KO UTJkrOp,) О ПРОГП- Т,МП1О1 7И ПерСлОДНОЙ ОЬЯс1СГЦ MOAHG гуд.ЯЬ ТО UP/НГИЧЮ ПОПСр IHr I i1 (0

го г.олч Ъ р i T осм Kaivi/ a .л1- i аг гч i и на

НГКЧГОПОМ pacri04Hi1 l CM НОПЛ ОГО J-.i О

Нг Ч1 И1ч1 вел /.пнм 3 п остается глк Ш :s - i ПОР rat и с fi| OJIOTMCIM foii- ле то 3io означает, что симметрии поля и том vi. со,рчн«егсл По результатам и мпрении и fti in ) (см Иг j Г-,; iro при огрыне )чрзнч дпина перо одИ Л1 о(:пяотп радиус/ пролечило i JIM ,,i I ; сктронньи, г.оп. Ки прс.одчт . од

ПУП OUIoC 1) I Ц. Plj,К, СИМ ,1. Г||1Ги,О

o 4iccn i тьч Oi L (1,иолстног j кан- Л л d про составляющая индукцги пгим ju фа craei дт максима ihnoro ипогюда т G отпасть гдг попе симметричное ошоситеЛ I J PlJHOf , ДОШТОГ зНО Ofii СИ.ЮОЫС /П- ШИ р СХО/Г.ПЧ1

При uori эл к рп пь1 потоки при трно .г;

Дуч П0 СИЛОВЫМ ЛИНИЯМ ГОМЧ . t 11- - Ji. if , Г

ся п рчсфокус 1роиь г cores З- оисимость гл,ч отклоненп пптогоп г i-o/1 юре f/от

ВеПИЧИНЬ МО | Д -ОЛЛ( i TOUH jiM ITlkjrilUM Ьг)КОНС НШОм ii if НОМ

ста, нг фиг 7 II нос ivi i -пг V O i

ТЧРЧТЛа ЛИИСМЬО 11 i с I i1 JM 1Г..1

стгч примерно тпч г f и

О T°iV нч f 1 . i, ,ч :

,ji ) j /M 1,1

0

5

0

n

0

a-kr2 r),

k постоянный коэффициент, зависящей от формы полюсного наконечника (для пп сеете полюсного наконечника, как в на- случае, К - 0,024 10 ) г - радиус, на котором расположен центр пролетного ка- is si. м, с) величина зазора между коллек- орц|)м полюсным наконечником и коллекторы IM экраном, м Выполненные измерения г оказывают, что зазор 0,1 - 0,5 мм практически не изменяет оаспределение МЧ1НШНОГО поля по сравнению со случаем нулевого зазора. Эффект отрыва э.фана начинает сказываться при зазорах 1 мм, Из фиг. 7 следует, что величина зазора при ци- линдрнчоо-ом экррне не должна превышать /V vv Vi ,veTpoR (rl) пролетного канала, так как при больших зазорах увеличения угла о, клоненпя не наблюдпотся, из-за увеличения каши но го попя в кол лекторе электрон- НЫР потоки меньше расфокусируются. При отрыве экрана от полюса, как следует из 1)иг. 1 п фиг П продольная составляющая индукции магнитною поля в области про- логных ганллок увеличивается с 950 до 1100 Г с г е примерно на 1Г)Р/ что должно положите/и по сказаться на работе прибора в диччми ском пежиме, На фиг. 8 приведен пример „счета коллектора двухрядного многолучевого клппропа и соответствии с данным изобретенном Из него следует, что -г. )том колме 1оре за счсг отклонения цент- )ов лучей и обеспечения сильной расфокусировки каждого луча можно дост ичь малого значения тепловой нагрузки при сравнительно малых габаритах коллектора. Коллек- iop типа экспериментально испытан и одном из образцов мощных приборов. Результат и испытании подтвердили, что его применение позволяет уменьшить габариты прибора и снизить тепловые нагрузки, что |ччособствурт увеличению долговечности пппборя

Формула изобретения

Многолучевой СВЧ-прибор 0-типа, содержащий магнитную фокусирующую сис- тему с постоянными магнитами, полюсными наконечниками и коллекторным магнитным ткраном, отличающийся тем, что, с целью увеличения долговечности прибора и уменьшения его габаритов за счет обеспечения большей расфокусировки электронных лучей в коллекторе, между коллекторным магнитным экраном и коллекторным полюсным наконечником установлен зазор длиной г) при выполнении сльдующего условия:

0,00 м i) 2d

|до rj диаметр тролегного канала элект- I пнного луп м

if

2 глф

Изобретение относится к электронной технике, а именно к многолучевым СВЧ- приборам 0-типа. Цель изобретения - увеличение долговечности прибора и уменьшение его габаритов за счет большего отклонения и расфокусировки электронных лучей в коллекторе - достигается путем установки зазора между коллекторным магнитным экраном и коллекторным полисным наконечником. Положительный эффект подтвержден расчетами- на ЭВМ и экспериментальными исследованиями. 8 ил.

I 8Лф 2 Oil 001 06 09 QL 09 09 Oh ОС1 1 01 01 0

ZLLQS91

fg Viq ш #

%мп Я7

0 to 20 30 dO 50 CO 70 & & WO ПО ltnn

Фиг.З

w

10

О Ю 20 30 tfQ 50 60 70 80 90 W L.MH

Фиг, b

R,nnB2ft8prc

70-.

О Ю 20 30. W 50 60-70 80 90 ЮО ZM

Фаз. 5

V 20 30 НО 50 60 70 80 90 ЮО Z.

Фиг. 6

ни

oitif 9

Bi,ni

1

ШЗ

800

600

I

.

Ks XXXVXX XV OV V V XN NX

77

t/ . . .,,,,.,,,,,s//s/,,ss//////s/SS/SS/////////////

10 W 30 W 50 60 70 80 90 100 Z.Wf

Физ.8

фиг. 7