Медленная электромагнитная волна

Cтраница 1

Получение медленных электромагнитных волн в принципе вполне возможно с помощью однородных волноводов при заполнении их диэлектриком с достаточно высокой относительной диэлектрической проницаемостью. [1]

Рассмотрим, как происходит взаимодействие медленной электромагнитной волны с пролетающим в ее поле электронным потоком. Для этого целесообразно вернуться несколько назад, к системе, изображенной на рис. 441, б, которую можно теперь трактовать как дискретную эквивалентную схему ЛБВ. Поскольку скорость электронов приблизительно равна фазовой скорости волны, судьба каждого из них зависит от того, в какой фазе по отношению к ВЧ полю данный электрон попадает в пространство взаимодействия. Электроны, проходящие первую пару сеток в течение того полупериода, когда на них действует тормозящее поле, слегка замедляются и будут продолжать замедляться) при прохождении последующих сеток. Остальные электроны попадут в ускоряющее поле, и их скорость будет постепенно нарастать. [2]

Следует заметить, что для сильной связи между плазменной и медленной электромагнитной волной требуется, кроме выполнения условия (4.41), выполнение условий синхронизма между обеими волнами. [3]

Зависимость А от q const.| Зависимость Д. от / const. [4]

Таким образом, данный метод позволяет рассчитывать достаточно просто и достаточно точно свойства медленной электромагнитной волны, распространяющейся над гребенчатой структурой. [5]

Как известно, в замагниченной плазме в интервале частот между циклотронной ионной и циклотронной электронной, а также в металлах и полупроводниках, помещенных в сильное магнитное поле, возможно распространение медленных электромагнитных волн - свистов или геликонов. Обычно эти волны имеют сравнительно малую амплитуду и могут быть описаны в линейном приближении. Однако более интересными с общей точки зрения нелинейных волновых процессов в сплошных средах кажутся волны конечной амплитуды. Они могут представлять и практический интерес. [6]

Для введения ВЧ-сиг-нала в плазму и вывода из нее усиленного сигнала используются соответствующим образом согласованные отрезки спирали, замедление которых такое же как замедление волны в плазме. Возбужденная таким образом в плазме медленная электромагнитная волна эффективно взаимодействует с электронным потоком, если его скорость близка к фазовой скорости продольной электрической компоненты этой волны и несколько превосходит ее. Как и в вакуумной ЛБВ имеет место индуцированное черепковское излучение электронов. [7]

Как уже отмечалось выше, главной трудностью при конструировании систем замедления для ЛБВ является противоречивость требований малой дисперсии и сильного замедления. В связи с этим было предложено использовать ЛБВ в режиме, позволяющем применять системы со сравнительно слабым замедлением. При рассмотрении этой схемы было показано, что эффективное взаимодействие электронов с медленной электромагнитной волной имеет место тогда, когда электроны, пролетая вдоль цепочки, проходят каждый последующий промежуток между сетками в одной и той же фазе по отношению к высокочастотному полю. [8]

Продолжая идти по пути дальнейшего упрощения многоконтурной системы, нетрудно заметить, что сетки в конструкции, изображенной на рис. 441, а, служат только для приближения поля медленной волны к пучку электронов. При этом существенно, чтобы ВЧ электрическое поле в используемой замедляющей системе имело достаточно сильно выраженную составляющую, параллельную движению электронов. Таким образом, мы приходим к новой конструкции лампы для диапазона СВЧ, основанной на взаимодействии электронов не с резонансным полем колебательного контура, а с медленной электромагнитной волной, распространяющейся вдоль замедляющей системы. Впервые лампы такого типа были построены в 1947 г. Комп-фнером ( в Англии), Пирсом ( в США); они получили название ламп с бегущей волной, или сокращенно ЛБВ. [9]

Оба элементарных механизма группировки действуют и в ЛСЭ. Первую группу составляют флиматрон, скаттрон и уби-трон, где частота колебаний линейно зависит от его продольной координаты, и поэтому соотношение (2.13) можно рассматривать как условие черепковского резонанса электрона с медленной комбинационной волной гц 17ф, где т; - продольная скорость электрона, Уф - ( ш - - Wi) / ( k ki ] - фазовая скорость комбинационной волны, а о, ki - частота и волновое число накачки для скаттрона и uii 0, ki 2ir / d для флиматрона и убитрона. В этих ЛСЭ действует такой же механизм реактивной группировки, что и в прямолинейном потоке электронов, находящихся в поле медленной электромагнитной волны. [10]

Страницы: 1