Сгустка - электрон
Cтраница 4
 |
Взаимодействие бегущей волны с электронным потоком. [46] |
Если вдоль линии, в которой слабый входной сигнал возбудил бегущую волну, пропускать поток электронов, движущийся в том же направлении и с той же скоростью, что и волна, то одни электроны будут на протяжении всего полета находиться в тормозящем, а другие - в ее ускоряющем поле. Это приведет к скоростной модуляции потока, и на некотором расстоянии от входа все электроны, как в клистроне, соберутся в сгустки около невозмущенных электронов. [47]
При прохождении электронов вдоль оси спирали, когда по ней распространяется электромагнитная волна, происходит группирование электронов в сгустке. В начале спирали электроны пучка равномерно распределены вдоль оси; затем скорость электронов, попавших под действие отрицательной ( тормозящей) полуволны продольного поля, снижается, а скорость электронов, попавших в положительную ( ускоряющую) полуволну продольного поля, увеличивается, вследствие этого плотность электронного пучка сделается неравномерной и появятся сгустки электронов. Когда скорости электронного пучка и волны равны ( уэ1ф), то электроны по всей спирали будут взаимодействовать с теми полуволнами продольного поля волны, в которые они попали при входе в поле. [48]
 |
Картина поля. [49] |
ЛОВ типа О, электронный поток представляет собой цепь положительной обратной связи. Иначе говоря, в лампе может возникнуть лишь такая возмущенная волна, фазовая скорость которой равна скорости электронов. Сгустки электронов в ЛОВ типа М образуются в максимуме тормозящего поля волны и движутся далее с неизменной скоростью, равной фазовой скорости волны. Следовательно, фазовый угол при обходе контура автогенератора в стационарном режиме должен быть равен нулю. [50]
Данное изменение скорости электронов происходит в пространстве зоны управления d между сетками объемного резонатора. За резонатором, в пространстве дрейфа D, модулированный по скорости поток электронов постепенно превращается в поток, модулированный по плотности. Эти сгустки электронов попадают в тормозящее поле отрицательно заряженного отражателя ( оно создано напряжением С / отр), которое поворачивает электроны назад и они снова проходят зазор между сетками объемного резонатора. [51]
 |
Пролетный ( а и отражательный ( б клистроны. [52] |
В пространстве между резонаторами, где на электроны не действуют никакие силы, происходит их группировка по плотности. Получив различные скорости, электроны, в среднем равномерно распределенные в сплошном электронном потоке, начинают расходиться в разные стороны вдоль направления движения - одни отстают, другие уходят вперед. В результате этого образуются сгустки электронов, соответствующие закону изменения электромагнитного поля в первом резонаторе. Как говорят, модуляция электронов по скорости переходит в модуляцию по их положению - плотности. [53]
На рис. 1 - 91 представлены зависимости активной и реактивной составляющих мощности взаимодействия от относительного угла пролета фо, меняющегося вследствие изменения v и при постоянстве всех других величин. УОИФ, активный компонент мощности взаимодействия положителен; электроны группируются в области ускоряющего поля и отбирают у него энергию. В случае фо0, что отвечает условию УОЧФ, мощность fa отрицательна; сгустки электронов формируются в тормозящей фазе поля и, претерпевая торможение при дальнейшем движении в поле волны, передают ему энергию. Экстремум кривой Яа ( фо) соответствует углу фо я. Это означает, что наиболее эффективная передача энергии от электронов полю достигается в том случае, когда на пути взаимодействия электронный сгусток все время остается в тормозящем полупериоде волны. [54]
 |
Схема устройства двухрезонаторного клистрона. [55] |
Резонатор можно представить как контур, у которого емкость образована сетками, а индуктивность - стенками полости. Возникшее в возбужденном резонаторе электрическое поле попеременно изменяет знак напряжения на сетках улавливателя. В результате в момент, когда потенциал сетки С3 положителен относительно потенциала сетки С4, сгустки электронов тормозятся полем резонатора и отдают ему энергию. Если резонатор настроен в резонанс на частоту первой гармоники тока, то через половину периода, когда фаза изменится на обратную и поле будет ускорять электроны, отдавая им энергию, между сетками пройдет разреженный участок электронного потока и расход энергии будет очень мал. Таким образом, в резонаторах выделяется энергия сгруппированных электронов, часть которой идет на покрытие потерь, а часть отводится в нагрузку. [56]
 |
Зависимость коэффициента усиления от величины тока / 0 ( а и параметра Ь, пропорционального углу фо ( б. [57] |
Усиливаемый сигнал поступает через входную линию в первую ступень усилителя и движется по направлению к катоду. Его обратная гармоника, взаимодействуя с электронным потоком, способствует образованию сгустков. У катодного конца колебания рассеиваются в специальном поглотителе. Сгустки электронов поступают во вторую ступень и наводят в ней электромагнитные колебания с частотой модуляции электронного потока, а следовательно, и с частотой входного сигнала. Параметры замедляющей системы во второй ступени, как и в первой, таковы, что основной является первая обратная гармоника. Взаимодействуя с полем волны, электроны отдают ей свою потенциальную энергию. В месте, соответствующем максимуму амплитуды поля волны, колебания через выходную линию отводятся в нагрузку. [58]
Электроны, испускаемые электронной пушкой, инжектируются в гофрированный волновод со скоростями, составляющими 40 - 50 -о скорости света, и затем ускоряются аксиальной компонентой электрического поля радиочастотной волны. Первая секция гофрированного волновода является фокусирующей секцией, рассчитанной таким образом, что электроны под действием фокусирующих сил собираются в группы. Фазовая скорость электромагнитной волны на входе ускорителя уменьшается до величины скорости инжектированных электронов и после этого прогрессивно увеличивается; также увеличивается и скорость электронов. Сгустки электронов, которые вначале локализованы на гребне волны, испытывают постоянное действие ускоряющей силы. [59]
 |
Устройство амплитрона. [60] |
Страницы: 1 2 3 4 5