Оротрон Советский патент 1981 года по МПК H01J23/24 

тор 5 находится за внешней границей открытого резонатора. Катушки фокусирующего соленоида находятся за пределами вакуумной области прибора, причем соосно с открытым резонатором.

На фиг. 2 схематически изображено распределение электрического поля в открытом полутороидальном резонаторе. Электромагнитная энергия такого резонатора сосредоточена в основном в объеме, ограниченном каустическими поверхностями (показаны на фиг. 2 пунктиром). Составляюш,ая электрического поля по координате ф равна нулю, а по координате г изменяется по закону

(r-D) i-i -

где D - радиус полярной окружности полутороидального зеркала; ЕО-амплитуда поля; К - коэффициент, зависящий от геометрии открытого резонатора, как функция радиуса кривизны R зеркала и расстояния между зеркалами;г - радиальная координата.

Оротрон работает следующим образом.

Кольцевая электронная пущка 6 формирует дцсАОвый, радиально расходящийся электронный пучок 7, осаждаемый на коллекторе 5 и проходящий над структурой 4. Фокусировка пучка осуществляется магнитным полем, создаваемым соленоидом, состоящим из двух катушек 8. Если период структуры меньше длины волны собственного колебания открытого резонатора, то около периодической структуры создаются пространственные гармоники этого колебания, имеющие фазовые скорости меньше скорости света и экспоненциально убывающие по амплитуде по мере удаления от поверхности структуры. При скорости электронов близкой к фазовой скорости одной

из пространственных гармоник, происходит эффективное взаимодействие электронного потока с высокочастотным полем резонатора. Если ток пучка превышает некоторое 5 пусковое значение, система пучок-резонатор самовозбуждается и в ней возникают электромагнитные колебания, которые через окно связи 3 выводятся в нагрузку. Плотность тока в таком радиально рас0 ходащемся электронном потоке убывает по мере удаления от катода 6 к коллектору 5 и имеет на последнем меньшую, чем на катоде величину во столько раз, во сколько раз радиус катода меньше радиуса коллектора. Это существенно уменьщает удельную тепловую нагрузку на коллекторе и позволяет значительно увеличить надежность прибора и упростить технологию его изготовления.

Формула изобретения

Оротрон, содержащий электронную пушку, коллектор, открытый резонатор, образованный плоским и полутороидальным зеркалом, устройство вывода энергии, фокусирующую систему, периодическую структуру, отличающийся тем, что, с целью увеличения КПД и надежности прибора,

0 одно зеркало открытого резонатора выполнено в виде полутороида, а другое - плоским, катод и периодическая структура коаксиально и осесимметрично расположены на центральной части плоского зеркала,

5 а коллектор - на его внещнем периметре.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

№ 334605, кл. Н 01 J 23/16, опублик. 1970.

2. Авторское свидетельство СССР

№ 472598, кл. Н 01J 23/24, опублик. 1973,

(прототип).

.tHf.kfvi.

. k 7 37 : VAwvvT