Время - полет - электрон
Cтраница 1
Время полета электронов в обычных электронных лампах оказывается недостаточно малым по сравнению с периодом колебаний сверхвысокой частоты. Электронные лампы на таких частотах перестают быть безынерционными и работа их резко ухудшается. Приходится конструировать специальные лампы с очень малым расстоянием между электродами. Для сверхвысоких частот применяются также особые электронные приборы, в которых большое время полета электронов не играет вредной роли. К ним относятся, например, клистроны, в которых используется энергия быстро движущегося электронного луча, разделенного на ряд отдельных сгустков. [1]
 |
Диаграмма работы отражательного клистрона. [2] |
Возможен также и другой режим работы. В общем случае время прямого и обратного полета электронов равно kT, где k - целое число. [3]
В обычных лампах с сеточным управлением время полета электронов должно быть малым по сравнению с периодом повторения радиочастотного сигнала. Это время зависит от расстояния между элементами лампы, которое должно быть больше некоторого минимального, определяемого высоким напряжением и условиями рассеивания энергии мощных ламп. Следовательно, такие лампы могут быть использованы только для работы на низких радиочастотах. [5]
 |
Разрез клистрона VA-87.| Вид в разрезе лампы бегущей волной VA-I25, на котором показаны внутренние конструктивные элементы лампы.| Элементарная лампа со скрещенными полями. [6] |
Современной тенденцией проектирования ламп большой мощности с сеточным управлением, работающих в диапазоне УВЧ, является введение радиочастотных схем в структуру ламп. С другой стороны, так как время полета электронов ограничивает габариты и мощность таких устройств, наметилась тенденция использования в системе фокусировки электронов нескольких блоков, расположенных коаксиально. Примером ламп такой конструкции является коакситрон А15038 ( рис. 14.23) фирмы RCA, в котором используется круговая решетка, состоящая из 96 идентичных триодных блоков. [7]
 |
Выводы от электродов у металлической лампы. [8] |
Их электроды имеют весьма малые размеры, так как на укв важно уменьшить междуэлектродные емкости. Расстояние между-электродами также сделано возможно меньшим, чтобы уменьшать время полета электронов в лампе. Последнее должно быть мень; ше, чем период колебаний, который а укв очень мал. Выводы от электродов сделаны через стекло баллона короткими прямым проводничками. [9]
Это же уравнение вывел Горелик [22] при изучении влияния времени полета электрона на работу электронных ламп. Можно указать и другие объекты, для которых записанное выше уравнение является достаточно хорошей математической моделью. Уравнение Минорского интересно и с точки зрения иллюстрации методов анализа колебаний в системах с последействием. В теории дифференциально-функциональных уравнений оно играет ту же роль, что и уравнение Дуффинга в теории обыкновенных дифференциальных уравнений. Поэтому в дальнейшем в качестве примера используется уравнение Минорского со случайными параметрами. [10]
Очевидно, это предположение справедливо в определенных пределах, но экспериментальные результаты дают основания полагать, что эти уравнения справедливы так же и для частот, достигающих по крайней мере нескольких сот герц. Можно разработать более общую теорию, подобную развернутой теории электронных генераторов колебаний, которая учитывает время полета электронов, но практическая ценность такой теории в настоящее время была бы, по-видимому, ничтожной. [11]
I была рассмотрена теория прохождения постоянного тока через диод, в котором ток ограничен объемным зарядом. Полученные при этом расчетные формулы были использованы и для описания прохождения переменных токов в случае, когда время полета электронов между электродами настолько мало по сравнению с периодом колебаний тока, что в любом сечении электронного потока от катода до анода величина электронного тока практически одна и та же. Такой случай токопрохождения может быть назван стационарным. Напротив, при очень большом возрастании частоты приложенного к диоду напряжения, изменения электронного тока в области у катода за счет электростатического воздействия поля анода будут происходить так быстро, что длительность их распространения к аноду, определяемая временем пролета электронов т, будет значительна по сравнению с периодом колебаний тока Т и вдоль зазора от катода до анода будет иметь место существенное изменение электронного тока. Такой случай токопрохождения может быть назван нестационарным. [12]
Как видно из этого уравнения, d не зависит от приложенного напряжения. Это следует из того факта, что увеличение Fyz, вызываемое повышением F ( пропорционального V), в точности уравновешивается уменьшением времени полета электронов. [13]
 |
Пространственно-временные диаграммы движения электронов, эмитируемых катодом в триоде СВЧ. [14] |
Путь вылетевших с поверхности катода электронов будет различным в зависимости от того, в какой момент времени или, точнее, при какой фазе переменного напряжения на сетке они начинают свое движение. На рис. 5 - 59 представлена типичная пространственно-временная диаграмма движения электронов, вылетевших с катода в различные фазы напряжения на сетке. По оси абсцисс отложено время полета электронов, выраженное в долях периода напряжения на сетке, а ординаты выражают расстояния от катода до электрона. Положение плоскости сетки показано пунктиром. [15]
Страницы: 1