Cтраница 3
Трансформация волн в плазме) и отражает наличие памяти на мик-роскопич. Обращение процесса бесстолкновительной релаксации возбуждений, выявляющее эту скрытую память, происходит благодаря фазовой фокусировке мод непрерывного спектра. [31]
Особый случай воздействия электрического поля на электроны в электровакуумных приборах представляет собой так называемая фазовая фокусировка электронного потока. Фазовая фокусировка достигается при прохождении равномерного прямолинейного потока электронов через область переменного поля, в которой силовые линии совпадают с прямолинейной траекторией электронов. Допустим сперва, что электроны потока пробегают эту область за промежуток времени, во много раз меньший, чем период переменного поля, так что изменением напряженности поля за это время можно пренебречь. [32]
Пролетая через этот резонатор, поток электронов модулируется по скорости и, вылетев из резонатора, распадается на сгустки. Процесс образования сгустков электронов и подбора нужного момента их появления во втором резонаторе носит название фазовой фокусировки. [33]
Поскольку через каждые полпериода знаки высокочастотных потенциалов на сегментах меняются на обратные ( неоднородное поле как бы вращается вокруг оси прибора), перемещаются вслед за полем и электронные спицы. Синхронное с перемещением поля вращение электронных спиц обеспечивает не только непрерывное уплотнение электронов в спицах - их фазовую фокусировку - но и необходимый режим обмена энергией менаду электронами и сверхвысокочастотным полем. Наилучшим образом этот режим выполняется в том случае, когда электронная спица вблизи каждого резонатора попадает в тормозящее переменное электрическое поле. [34]
В простейшем случае нелинейное гидродинамич. Два коротких сторонних импульса вида ECi Eli2f) ехр ( iki y) воздействуют на плазму переходного слоя в моменты времени / 0 и / t, порождая нелинейные возмущения с поперечными волновыми векторами k k2 klf Фазовая фокусировка этих микроскопия, возмущений в момент времени r 2t приводит к возбуждению эхового сигнала в виде макроскопич. [35]
Особый случай воздействия электрического поля на электроны в электровакуумных приборах представляет собой так называемая фазовая фокусировка электронного потока. Фазовая фокусировка достигается при прохождении равномерного прямолинейного потока электронов через область переменного поля, в которой силовые линии совпадают с прямолинейной траекторией электронов. Допустим сперва, что электроны потока пробегают эту область за промежуток времени, во много раз меньший, чем период переменного поля, так что изменением напряженности поля за это время можно пренебречь. [36]
В то же время у К-много общего с магнетроном, так как он имеет центральный цилиндрический катод большого диаметра, и электроны движутся во взаимно перпендикулярных статических электрическом и магнитном полях. В результате фазовой фокусировки образуются электронные лучи или спицы, вращающиеся в направлении, обратном движению вдоль замедлителя. [37]
Однако в обычных волнах Е - ткпа точки, соответствующие устойчивому фазовому движению, ока - - зываются неустойчивыми для поперечных колебаний и наоборот. Чтобы обойти эту трудность, можно применять знакопеременную фазовую фокусировку ( точки С и D на рис. 7 последовательно сменяют друг друга) или отказаться от азимутальной симметрии электрич. Чаще всего, однако, для поперечной фокусировки применяют квадрупольные поля, создаваемые спец. [38]
![]() |
Мгновенное распределение электрических силовых линий и сгустков электронов вдоль оси ЛБВ со спиралью в качестве замедляющей структуры. [39] |
Механизм усиления в ЛБВ поясняет рис. 117, на котором показан ход электрических силовых линий бегущей волны в некоторый момент времени. Электроны, которые в данный момент времени находятся в точке 1, тормозятся электрическим полем, а электроны, находящиеся в тот же самый момент времени в точке 2, приобретают ускорение. По этой причине в точке 3 за счет фазовой фокусировки образуется сгусток электронов. Поскольку этот сгусток перемещается несколько быстрее волны, то через некоторое время он попадает в бегущую ( ранее) впереди область тормозящего поля и тормозится там. Поэтому энергия электромагнитной волны возрастает за счет кинетической энергии электронов. [40]
![]() |
Картины неоднородного электрического поля и траектории электронов. [41] |
Поскольку через каждые полпериода знаки высокочастотных потенциалов на сегментах меняются на обратные ( неоднородное поле как бы вращается вокруг оси прибора), перемещаются вслед за полем и электронные спицы. Для обеспечения нужной угловой скорости вращения спиц требуется, как мы увидим далее, определенная величина разности потенциалов между анодом и катодом. Такое синхронное с перемещением поля вращение электронных спиц обеспечивает не только непрерывное уплотнение электронов в спицах - их фазовую фокусировку, но и необходимый режим обмена энергией между электронами и сверхвысокочастотным полем. [42]
Если электрон / попадает под щель резонатора / / в тот момент, когда там изменяется направление ВЧ поля, то он опять отдает энергию ВЧ полю и еще больше приближается к аноду. Именно на том факте, что отдающие энергию ( полю) электроны типа 1 дольше остаются в поле, чем потребляющие энергию электроны типа 2, и основывается возможность возбуждения колебаний в магнетроне. Электроны, эмиттируемые катодом вместе с электроном / ( и вблизи него) или немного раньше или позже его и в результате этого не попадающие точно в такт с пульсациями переменного поля, будут подвергаться процессу фазовой фокусировки последними. Поэтому протекающая в непосредственной близости от щелей резонаторов часть катодного тока становится модулированной по плотности, так же как электронный ток у выходного резонатора двухрезона-торного клистрона. [43]
Электромагнитные волны, обладающие аксиальной компонентой напряженности электрического поля и имеющие фазовую скорость и 1-с ( с - скорость света), распространяются, например, в периодически диафрагмированном цилиндрическом волноводе. При этом более быстрые или более медленные частицы будут подвергаться фазовой фокусировке огпосител u i о устойчивых состоянии равновесия. [44]
Макс) - Однако на практике увеличивать размеры циклотрона имеет смысл лишь до определенного предела, так как начинает сказываться релятивистское увеличение массы частиц. Для ионов это справедливо при энергиях не более 50 Мэв. Вследствие этого классический циклотрон не может использоваться для ускорения электронов. Вместо него применяют подобный прибор - микротрон, в котором также используется принцип фазовой фокусировки, а ускорение осуществляется за счет поля полого резонатора и который может ускорять электроны до энергии около 50 Мэв. [45]