РАДИОЛАМПА Советский патент 1942 года по МПК H01J25/04 

Получение микроволн большой мощности лимитируется колебательными контурами. При уменьшении волны падает импеданц контура , что не дает возможности развить на контуре переменных напряжений нужной величины, уменьшаются габариты контура и поэтому уменьшается количество энергии, которую он может рассеять, этим лимитируется общая мощность лампы, большие потери на нагревание и излучение приводят к уменьшению к.п.д. и стабильности. Все это выражается в том, что при укорочении длины волны появилась область, где колебательная мощность катастрофически падала.

В последние годы в качестве колебательных контуров начали применяться объемные резонаторы (так называемые румбатроны, хольраумы, эндовибраторы, резотанки и т.п.), что дало возможность довести мощность колебаний до 10-100 вт. Из схемы лучших типов современных генераторов, например клистронных генераторов (фиг. 1), видно, что причинами, лимитирующими дальнейшее увеличение мощности, являются: трудность получения электронных пучков большой силы тока при малом сечении и невозможность при малой площади коллектора рассеять большую мощность отработанного электронного пучка.

Увеличить же поперечное сечение электронного луча или размер резонаторов, если их форма остается телом вращения, не представляется возможным.

Однако, если отказаться от формы тел вращения и перейти к формам, которые автор называет "трубообразными", то представляется возможным, сохранив хорошее качество объемного резонатора, до любых размеров увеличить его объем, не меняя длины волны, увеличить площадь сечения электронного луча, увеличить и соответственно силу тока, увеличить площадь, подвергающуюся нагреву отработавшим лучом, и всем этим значительно повысить общую мощность, отдаваемую одной лампой.

На фиг. 2 и 3 прилагаемого чертежа показаны выполненные согласно изобретению радиолампы с трубообразными резонаторами. Здесь, как и на фиг. 1, обозначено: 1 - катод, 2 - резонаторы, во внутренней полости которых создается электрическое поле, 3 - коллектор, улавливающий отработавший электронный луч, 4 - электронный луч, 5 - внешняя металлическая оболочка лампы, 6 - выводы колебательной энергии, 7 - полость для воды, охлаждающей коллектор и внешнюю оболочку лампы.

Лампа такого типа может быть заключена в общую металлическую трубу, в которой все выводы питания и колебательной мощности могут быть сделаны через стеклянные глазки. Фокусировка электронного луча может производиться либо специальными электродами, не показанными на чертеже, либо магнитным полем внешней катушки. Коллектором может служить либо внешняя оболочка, что даст возможность применить водяное охлаждение, либо специальный электрод. Резонаторы могут работать как целое, либо быть разбиты поперечными перегородками на отсеки.

Изобретение дает возможность использовать энергию электронного луча - отбирать полезную и рассеивать вредную мощность - по всей длине лампы, которая может быть во много раз больше длины волны генерируемых колебаний.

Радиолампа для генерирования микроволн большой мощности с контуром в виде полого резонатора, отличающаяся тем, что полому резонатору придана трубообразная форма, состоящая из нескольких ячеек, оси которых перпендикулярны к переменному электрическому полю.