ЭЛЕКТРОННЫЙ ИНЖЕКТОР—..1..-СППг-.'"-'• "^'^ tSOt.^-'^-'^- ,,.,.,,,„'•11^Ш1^*1-1-Г::';Г'1BVl&^HO-fv^vlA^j' Советский патент 1972 года по МПК H05H5/00 

Изобретение относится к ускорительной технике и может быть использовано в линейных ускорителях электронов (ЛУЭ), кроме того, оно может применяться в качестве электронной пушки, преобразователя напряжения, умножителя частоты.

Известен электронный инжектор для создания дискретного пучка электронов, который состоит из двух цилиндрических резонаторов, возбуждаемых на одной частоте внешним источником СВЧ; в одном из резонаторов расположен автокатод. В такой системе на выходе можно получить электронные сгустки с фазоэнергетическим распределением, соответствуюш;им отрезку синусоиды протял енностью около 40°. Недостатками этого устройства являются: только синусоидальная форма фазоэнергетических распределений на выходе устройства и сложность системы СВЧ-питания и фазировки резонаторов.

Для обеспечепия на выходе ЛУЭ заданного фазоэнергетического распределения на входе ускорителя необходимо иметь однозначно соответствую ш.ее ему распределение.

Предлагаемый инжектор позволяет получить весьма широкий класс фазоэнергетических распределений, что сушественно улучшает выходные параметры ЛУЭ, в частности фазовую ширину электронного сгустка и энергетический разброс.

Супдюсть изобретения заключается в изменении фазоэнергетического распределения электротюв в сгустке, получаемом в резонаторе с автокатодом, за счет использования пассивных резонаторов, расположенных за основным резонатором и настроенных на частоты, кратные рабочей частоте основного резонатора. При этом пассивные резонаторы возбуждаются электронным сгустком, выходящим из основного резонатора.

На чертеже схематично показан предлагаемый инжектор.

В объемном резонаторе / имеется автокатод 2. За основным резонатором расположены один или несколько пассивных резонаторов, например два цилиндрических резонатора 5 и 4. Эти резонаторы настроены на частоты, кратные /о (2/п, З/о-. ) добротность и резонансные частоты их можно перестраивать с помощью специальных устройств.

СВЧ-мошность с рабочей частотой /о вводится в объемный резонатор /. Резонатор рассчитан на возбуждение волны, имеющей осевую компоненту электрического поля. Под действием этого поля за каждый период СВЧполя автокатод эмиттирует электронный сгусток фазовой протяженностью около 40°. Если время пролета электронов от автокатода до выходного отверстия резонатора много меньше периода СВЧ-поля, то энергетическое распределение электронов вдоль сгустка повторяет синусоидальное поле резонатора.

При прохождении электронных сгустков через пассивные резонаторы в них возбуждаются СВЧ-поля соответствующей частоты (2/0, 3/0,...). Изменяя добротность резонаторов, можно регулировать амплитуду этих полей, а перестраивая резонансную частоту, можно сдвигать фазу колебаний в пассивных резонаторах относительно фазы колебаний основного резонатора.

Амплитуда СВЧ-поля пассивных резонаторов зависит от добротности и величины электронного тока, проходящего через них. Подбирая амплитуду поля и фазовый сдвиг в насси вных резонаторах, можно получить неооходимые фазоэнергетические распределения для ннжекции в ЛУЭ.

Предмет изобретения

Электронный инжектор, содержащий основной резонатор с автокатодом, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности

модулирующего воздействия на электронный пучок, за основным резонатором расположены один или несколько пассивных резонаторов с пролетными отверстиями, каждый из которых настроен на частоту, кратную частоте основного резонатора.