Электронная сгустка
Cтраница 3
Таким образом, линеаризованное дифференциальное уравнение ( 3 - 20) для и при ф3 const является основным при исследовании пучков с короткими слаботочными электронными сгустками. [31]
 |
Принцип скоростной модуляции электронного потока. [32] |
Таким образом, модуляция электронов по скорости превращается в их модуляцию по плотности, и в область группирования, следующую за зазором, будут поступать электронные сгустки с частотой, равной частоте переменного напряжения на сетках модулирующего зазора. Если в указанной области поместить коллектор электронов, то в нем будут возникать импульсы тока с той же частотой. [33]
И наоборот, если уменьшить по абсолютному значению напряжение отражателя, то электроны пройдут дальше в тормозящее поле и вернутся в резонатор позднее, например через промежуток времени 23 / 4Т Во всех этих случаях электронные сгустки отдают резонатору наибольшую энергию, так как они попадают в наиболее сильное тормозящее поле. [34]
 |
Наиболее общая схема моноэнергетического ускорителя. [35] |
Принцип работы схемы рис. 7 - 2 заключается в том, что электроны, эмиттированные из катода электронной пушки ( или из автоэлектронного эмиттера), ускоряются в течение только небольшой части периода высокочастотного поля, образуя, таким образом, короткие электронные сгустки. Далее эти электронные сгустки ускоряются сначала в постоянном электрическом поле, а затем в волноводном ускорителе до необходимой конечной энергии. При достаточно простом принципе действия этой схемы ее расчет весьма затруднителен вследствие большой неопределенности зависимости тока пучка от величины поля в первом резонаторе-инжекторе, в особенности, если используется автоэлектронный эмиттер. Для получения ускоренных пучков с узким спектром могут быть предложены упрощенные схемы с одно - или двухрезонаторным предгруппирователем электронов. [36]
Электронная пушка обеспечивает введение в замедляющую систему практически равномерного по плотности электронного потока, который в процессе взаимодействия с полем бегущей волны группируется: в электронном потоке образуются области с повышенной и пониженной плотностью пространственного заряда или, как говорят, образуются электронные сгустки. [37]
Отраженные электроны создают между сетками резонатора наиболее интенсивную пульсацию электронного потока, когда электроны, вышедшие из резонатора в разные моменты времени в течение одного периода, возвращаются назад в резонатор в какой-то один и тот же момент времени и создают при этом в резонаторе движущиеся электронные сгустки. [38]
Поэтому для создания пучков электронов очень больших энергий ( десятки ГэВ) строят также линейные ускорители. Электронные сгустки в них ускоряются, двигаясь через последовательность связанных резонаторов как бы на гребне электромагнитной волны, бегущей со скоростью света. [39]
Таким образом, на участках тормозящего поля появляются электронные сгустки, а на участках ускоряющего поля имеет место уменьшение плотности электронного потока. Электронные сгустки на участках тормозящего поля отдают волне свою энергию. По мере движения электронов вдоль спирали энергия, передаваемая волне, возрастает. Это обусловливает увеличение напряженности электрического поля волны, что в свою очередь повышает эффект группирования электронов в сгустки. В результате такого нарастающего процесса на выходе лампы появляются колебания с амплитудой, значительно превосходящей сигнал на входе. Передача энергии полю со стороны электронов происходит почти на всем пути их движения, что является большим преимуществом ламп с бегущей волной. Электромагнитная волна, дойдя до конца спирали, возбуждает антенну, которая вызывает в выходном волноводе появление энергии частотой входного сигнала. [40]
Больше всего энергии электроны отдают в том случае, если они возвращаются в тот момент, когда напряженность тормозящего поля в резонаторе максимальна. Когда электронные сгустки возвращаются в резонатор в другие моменты времени, они отдают меньше энергии и мощность колебаний снижается. Если отдаваемая электронами энергия станет слишком малой, то колебания вообще не будут поддерживаться и затухнут. При возврате электронного сгустка в резонатор во время отрицательного полупериода колебаний, когда поле в резонаторе ускоряющее, электроны отбирают энергию от резонатора и колебания затухнут еще быстрее. [41]
Принцип работы схемы рис. 7 - 2 заключается в том, что электроны, эмиттированные из катода электронной пушки ( или из автоэлектронного эмиттера), ускоряются в течение только небольшой части периода высокочастотного поля, образуя, таким образом, короткие электронные сгустки. Далее эти электронные сгустки ускоряются сначала в постоянном электрическом поле, а затем в волноводном ускорителе до необходимой конечной энергии. При достаточно простом принципе действия этой схемы ее расчет весьма затруднителен вследствие большой неопределенности зависимости тока пучка от величины поля в первом резонаторе-инжекторе, в особенности, если используется автоэлектронный эмиттер. Для получения ускоренных пучков с узким спектром могут быть предложены упрощенные схемы с одно - или двухрезонаторным предгруппирователем электронов. [42]
С ростом мощности входного сигнала уровень мощности выходного изменяется мало. В центре полосы частот пропускания электронные сгустки, пройдя полную окружность, снова попадают в центр тормозящей полуволны поля. При отклонении частоты входного сигнала от центральной фаза поля, в к-рую они попадают, становится менее благоприятной и для захватывания требуется более высокий уровень входной мощности. [44]
 |
Схема клистрона с двумя. [45] |
Страницы: 1 2 3 4 5