Способ определения вторично-электронного резонансного разряда Советский патент 1977 года по МПК G01R31/25 

Изобретение касается способа определения характеристик приборов М-типа.

Возникнсжение вторично-электронного резонансного разряда (ВЭРР) в элементах СВЧ-приборов приводит к снижению эффек- тивности и надежности этих приборов, проявл5иошихся в уменьшении к.п.д. коэффициента усиления, снижения электрической прочности и появлении частотных или фазовых искажений. Для выбора динамического диапазона, в котором приборы GBЧ работают эффективно, необходим) точно определить область сущесгеованйя ВЭРР по мощности.

Известен способ определения ВЭРР в замедляющих системах приборов М-типа, заключающийся в визуальном наблюдении температуры, изменения электрических х рактеристик и регистрации эентгеновскйх лучей. Этот способ требует постановки

в корпус прибора дополнительного вакуумированного окна д;ш наблюдения температуры, снятия и анализа вольт-амперных характеристик, применения датчиков рентгенсжских излучений, использования измерите лей температуры. Это усложняет контроль l.

Известен способ определения области существования в СВЧ-приборах по характеру изменения величиныпотерь входной мощности. На вход исп1лтуемого прибора подается изменяемая во времени мвмнновфь от СВЧ-г нератора. На выходе прибора иэмеряют величину проходящей через прибор мощности. Величину потерь мощности определяют как разность между входной и прохсоящей мощностями. Область сутцествсваиия ВЭРР определяют по изменению угла наклона полученной зависимостя потерь от входной мощности, 2.

Недостатсж способа аакдк«ается в необходимости использсжания двух калиброванных измеритгельных приборе дЛя стределе ния величины входнсЛ и проходящей мошностей, проведение расчета величины поглощения при каждом значении входной мощности. Упомянутые факторы снижают скорость измерения.

Цель изобретения - повьпнение скорости измерений. Это достигается тем, что область существования вторично- электронногэ резонансною разряда опрзделяют по постояному току с анода на катод.

Предлагаемый способ основан на том, что разгруппировка пространственного заряда между элементами замедляющей системы приводит к появлению 1ока между анодом и катодом приборов М-типа. Облако пространственного заряда может расширяться как в продольном, так и в поперечном направлениях. Расширение облака заряда в продольном направлении вызывает разброс электронов по времени прихода их на противоположный элемент системы. Это приводит к тому, что часть электронов приходит либо слишком рано, либо слишком поздно, и условие синхронисзма электронов с СВЧ-полем нарушается. Вы битые ими вторичные электроны не- могут эффективно участвовать в разряде и попадают на катод. Расширение облака прост ранственного заряда в поперечном направлении в результате электростатического расталкивания электронов приводит к тому, что часть электронов не попадает на противоположный элемент системы, проходя мимо него на катод.

Таким образом, величина тока, идущего с замедляющей системы на катод, определяется количеством несинфазных электронов, т.е. электронов, не участвующих аффективно во вторично-электронном . Количество таких несинфазных электроне®, а, следовательно, и величина тока с анода на катод, пропорциональны интенсивности ВЭРР.

На чертеже показана схема установки, реализующей способ определения ВЭРР в приборах .

Ко входу СВЧ-прибора М-типа 1 подключают генератор 2 СЕЧ-мощности, величина которой может изменяться в пределах динамического диапазона рабочих мощностей испытуемого прибора. Катод прибора соединяют с осциллографом 3 и с датчиком 4 ЛСУТП или стрелочным прибором 5 Регулировку величины СВЧ-мощности, подаваемой на вход испытуемого гфибора, осзтцёствляют при помоиш аттенюатора 6.

Между аттенюатором и входом испытуемого прибо 1а подключают измерители 7 входной мощности и ферритовый мост 8 для ра вязки задающего генератора и испытуемого

прибора, На испытуемый прибор не подаются постоянное анодное напряжение и магнитное поле, а также напряжение накала, что также упрощает npraiecc измерения. Если псрыты вается усилитель М-типа, то на выход его

подсоеднняется калоритетрическая нагрузка. Плавно изменяя величину входной мощности, регигтрируют ее значение и величину тока в пространстве анод-катод при каждом значении мощности. Появление тока с анода на катод свидетельствует о возникновении ВЭРР в замедляющей системе. Исчеэнсжение тсжа с анода на катод свидетельствует о прекращении ВЭРР. Максимальное значение тока анод-катод соответствует

максимальной интенсивности ВЭРР. Предлагаемый способ по сравнению с известными на порядок уменьшает время определения области существования ВЭРР; ВЭРР может быть определен при поктощи датчика

АСУТП, на который подается сигнал с катода, что дает возможность контролирсвать замедляющие системы по области ВЭРР в технологическом процессе.

Формула изобретения

Способ определения вторично-электронного резонансного разряда, заключающийся в подаче на вход прибора изменяемых по мощности СВЧ колебаний и регистрации сигнала на выходе прибора, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что, с целью повышения скорости измерений, область существования вторично-электронного резонансного разряда определяют по постоянному току с анода на катод.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе;

1. D. Kodne:#, V. Vcatig-hon Obsei vations of UnEtipoictorin Motg-netpotis JEEE Tratiso(ciiotis l968. V- ЕБ-1,т1.И,р.8вЗ-89,

z. O.H.Tveisi Mutt-ipactof eiiects and ttieif pteveni-ioii iti fiig-h power-microwave tubes Tlie Micro /ave .1963, V. 6. ti. 10,p. 5J-6O