Гирокон Советский патент 1976 года по МПК H01J25/00 

Изобретение относится к мощным электровакуумным приборам высоких и сверхвысоких частот. В известном гароконе по авт.св. №340345 электррнньш пучок, непрерьшно смещаясь по азимуту и проходя через кольцевой резонатор бегущей волны (выходной резонатор), возбзждает в нем бегущую волну типа Электроны тормозятся в поле этой волны и отдают выходному резонатору свою энергию. На входе в выходной резонатор электроны, кроме продольной составляющей скорости, параллельной силовым линиям электрического поля в резонаторе, имеют также перпендикулярную компоненту, полученную в результате откло нения в системе круговой развертки. Поэтому электроны тормозятся не полностью, вспедствие чего электронный к. п. д. ограничен величиной П iFjIfSгде Tlnp. предельньш электронньш кл.д.; TK - кинетическая энергия электронов на входе в резонатор; ЕО - энергия покоя электрона; С - скорость света; /1 - составляющая скорости электрона, перпендикулярная направлению силовой линии электрического поля в выходном резонаторе. Полного торможения электронов можно достичь в поле, силовые линии которого направлены параллельно траектории движения частиц (т.е. V, 0). Поэтому в предлагаемом гироконе конфигурация выходного резонатора видоизменена таким образом, что силовые линии электрического поля направлены параллельно траектории движения развернутого пучка. Этим требованиям удовлетворяет конический кольцевой резонатор, торцовые стенки которого перпендикулярны направлению движения пучка частиц. На чертеже представлена конструктивная схема предлагаемого гирокона. Гирокон состоит из источника 1 релятивистских электронов, системы 2 круговой развертки, конического кольцевого резонатора 3 бегущей волны (выходного резонатора), компеншрующего магнита 4 и коллектора 5. Предлагаемый прибор работает аналогично -ирокону, описанному в авт.св. NS.340345, одиак. использование конического кольцевого резонатора

позволяет тормозить электроны практически до нуля, так как силовые линии электрического поля резонатора направлены вдоль траекторий, по которым движутся частиды. Электронный кл.д. при этом ограничивается эффектами второго порядка, такими, как разброс энергии электронов в пучке, объемным зарядом пучка и т.д. Таким образом удается существенно повысить электронный к.п.д. гирокона, особенно, применяя мощные электронные пучки, когда длина траекторий существенно ограничена его геометрией, что приводит к необходимости отклонения пучка на 25-35°.

Профиль центрального стержня и обечайки резонатора вьшолняют таким образом, чтобы силовые линии электрического поля резонатора в зоне прохождения частиц были направлены параллельно

траектории движения частиц. Оптимальный профиль определяют численным расчетом на ЭВМ.

Электрические измерения на макете резонатора показали, что в нем в зоне прохождения частиц силовые линии электрического поля перпендикулярны торцовым стенкам, т.е. обеспечиваются условия полного торможения электронов.

|у .Формула изобретения

Гирокон по авт.св. N2.340345, отличающийся тем, что, с целью повыщения к.п.д., выходной резонатор вьшолнен в виде конического кольцевого резонатора бегущей волны, торцовые стенки которого ориентированы перпендикулярно направлению движения пучка частиц.