Устройство для скоростной модуляции пучка электронов Советский патент 1944 года по МПК H03B9/10 

Настоящее изобретение относится к лампам для УКВ, точнее к электронным лампам для сантиметровых волн со скоростной модуляцией пучка электрончов.

Данным изобретением ставится цель улучшения средств для скоростной модуляции потока электронов.

Предметом настоящего изобретения является устройство для скоростной модуляции пучка электронов, отличающееся применением аксиального магнитного поля, ось которого совпадает с направлением движения пучка и с осями пары разрезных цилиндрических анодов, длина которых равна полуаолне сантиметрового диапазона.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображен перспективный вид одной из форм осуществления данного изобретения.

Источник электронов 1, усеченные конические управляющие электроды 3, б и цилиндрический электрод 7 расположены на одном конце эвакуированного баллона 9, содержащего проводящий слой 10. Первый полуволновый разрезной анод

// расположен внутри баллона рЯ; дом с цилиндрическим электродом и коакспально с ним. Второй полуволновый разрезной анод 13 расположен в баллоне коаксиально с первым и на некотором расстоянии от него. Линии 15, 17 соеди: йены соответственно с иервым и вторым полу волновым и электродами и оканчиваются входной цепью 19 и выходной 2/, представляющими, например, антенны. Концы раз резных анодов соединены закорачивающими кольцами 25. Полый конический собирающий электрод 25 расположен между соседними концами электродов // и 13. Второй собирающий электрод 27, составленный из нескольких треугольных ралиально расположенных лопастей, помещается рядом с концом второго разрезного анода. Цилиндрический электрод 7 и разрезные аноды //, 13 имеют относительно источника электронов / положительный потенциал. Управ;яющие электроды 5, 5 и собирающие 25, 27 находятся также под положительным, потенциалом. Баллон окружен соленоидом 50, изображенным на чертеже в разрезе. Вспомогательные соленоиды 31 расположены вблизи электронной пушки для увеличения магнитного поля в згой точке. Соленоиды питаются от источника 33. Само собой разумеется, магнитные поля могут создаваться постоянными магнитами или иными средствами. Действие прибора протекает следующим образом. Электроны, излученны.е источником в отсутствии магнитного, поля, движутся по прямым линиям и, будучи излучены из нескольких точек, не сгруппированы в узкий пучок, а распространены по значительной площади. Под магнитного и электрического полей электроны закручиваются спирально наружу. В то же время возросшее магнитное поле и распределение электрического поля вблизи электронного источника., за к-оторымл следует уменьшенное магнитное поле и увеличенное электрическое, заставляют эле-ятроны образовать, во-первых, полый вращающийся поступательн:.й цилиндр с увеличивающимся диаметром и, во-вторых,- вращающийся полый цилиндр. Первый цилиндр непрерывно продвигается вперед ог пушки к конечному собирающему эле троду 27. Если м -1гнитное аоле отрегулировано таким образом, ч го период вращения электронов в разрезных анодах // и 75 будет тот же, что и период токов, приложенных к входной линии 19, то электроны будут проходить зазор между анодами в одинаковой фазе. Если нужно, можно взять несколько зазоров, тогда период приложенного тока будет иметь кратную величину относительно периода вращения. Благодаря sroiwy некоторые электроны будут замедленными, а другие ускоренными. Ускоренные электроны будут иметь увеличенные радиусы путей, а замедленные наоборот - уменьшенные. Замедленные электроны, двигаясь по меньшим кругам, будут собираться коническим электродом 25, который конструируете- так, чтобы он мог рассеивать тепло, развивающееся вследсгзие ударов

электронов. После удаления более медленных электронов остается вращающийся цилиндр электронов с переменной плотностьюзарлаов, благодаря чему на втором разрезром аноде 13 возникает усиленное напряжение, которое через линию /7 поступает в выходную цепь 21. Электроны, проходяи ие через второй или выходной разре$ной аи од, сталкнваготся с фланцами последнего собирающего электрода 2. , соответственно поляризованные, радиально расположенные и треугольные по форме, влияют на э 1ектоонный путь таки,1 образогл, что ближайшие электроны, попавшие под влияние одного из фланцев, притягиваются. Любые из вторичных электронов при BOSHHIC- ших взаимных ударах будут захвачены фланцами. Конечный собирающий электрод делается из материала, который излучает тепло, создаваемое электронными ударами без выделения газов.

Описанное выше устройство представляет УКВ-усилитель со скоростной модуляцией. Электроны, вращающиеся внутри разрезных анодн IX электродов и образующие полые цилиндры, направляются к собирающим электродам. В первом разрезном аноде электроны группируются или модулируются с образованием переменной плотности зарядов, а более медленные электроны собираются. Модулированные таким образом электроны генерируют усиленное напряжение во втором разрезном аноде и собираются конечным электродом. Число модуляций в разрезном анодном электроде зависит от скорости, с которой электроны устремляются к последнему электроду. Кратное число молуляций может быть легко и эффективно получено в малом промежутке. Число вращений, которые электроны совершают внутри разрезного электрода, может быть регулируемо, имея в виду, что: чем больше вращений, тем больше чувствительность, однако ширина полосы пропускания системы при этом, делается меньше. Стремление к регеиурацйи становится больше, так как электроны -с уменьшенными диаметрами орбит имеют меньшее клияние ка электроды, и, до некоторой степени, влияние плотности :-;арядов сказывается даже раньше, чем удчлятся медленнее движущиеся электроны.

Если вход 19 и выход 21 связаны обратной связью в надлежащей фазе, то создаются непрерывные колебания.

Предмет патента

Устройство для скоростной модуляции пучка электронов, отлич а ю ш; е е с я применением аксиального магнитного поля, ось которого совпадает с направлением движения электронов пучка и с осями пары разрезных цилиндрических анодов, длина которых равна П0о1уволне сантиметрового диапазона.