RU1176819C - Высокочастотна система микротрона - Google Patents

Abstract

ВЫСОКОЧАСТОТНАЯ СИСТЕМА МИКРОТРОНА, содержаща  фазовращатель , магнетрон, подключенный к первому плечу четырехплечевого фазового циркул тора , второе плечо которого подключено через элемент св зи к ускор ющему резонатору , а третье - к поглощающей нагрузке, отличающа с  тем, что, с целью повышени  стабильности работы, ускор ющий резонатор снабжен дополнительным элементом св зи, который через фазовращатель подключен к четвертому плечу фазового циркул тора.

Description

Изобретение относитс  к области ускорительной техники и может быть использовано , в частности, дл  улучшени  параметров и эксплуатационных характеристик микротрона.

Целью изобретени   вл етс  повышение стабильности работы, что позвол ет повысить стабильность параметров пучка ускоренных частиц.

На чертеже схематически представлена ВЧ система микротрона.

ВЧ система микротрона содержит магнетрон 1, фазовый циркул тор 2, ускор ющий резонатор 3. поглощающую нагрузку 4. фазовращатель 5, элемент св зи 6 и дополнительный элемент св зи 7.

Описываема  ВЧ система работает следующим образом. СВЧ мощность поступает от магнетрона 1 через циркул тор 2 на вход ускор ющего резонатора 3. Мощность, отраженна  от ускор ющего резонатора 3. поглощаетс  в согласованной нагрузке 4. С помощью дополнительного элемента св зи 7 часть мощности из резонатора через циркул тор возвращаетс  к магнетрону 1. Фазовращателем 5 устанавливаетс  фазовый

сдвиг, обеспечивающий работу магнетрона в фазе нагрузки.

сл

Таким образом, в этой СВЧ системе исс пользуетс  не эффект зат гивани  частоты магнетрона нагрузкой, а самосинхронизаци  магнетрона через ускор ющий резонатор , на резонансной частоте последнего.

Причем в предлагаемой ВЧ системе на фронте СВЧ импульса отсутствуют скачки амплитуды волны, приход щей к магнетро о ну, выше допустимых значений, а величина мощности сигнала синхронизации опреде00 л етс  коэффициентом передачи цепи резонатор - фазовращатель - циркул тор магнетрон дл  установившегос  режима

ю ( мощность сигнала синхронизации определ етс  коэффициентом св зи ускор ющего

резонатора с дополнительным волноводом).

При коэффициенте передачи цепи резонатор - фазовращатель - циркул тор - магнетрон пор дка (0,4-1,0) 10 по мощности обеспечиваетс  полоса зат гивани  не менее 0,3-0.7%. Выходна  мощность магнетрона при этом возрастает на 15-20%. а КПД - на 4-5%, с избытком компенсиру  уменьшение мощности в ускор ющем резонаторе на величину мощности сигнала самосинхронизации . При этом обеспечиваетс  в 2-3 раза больша  стабильность режима ускорени  по отношению к медленным уходам напр жени  высоковольтного выпр мител  модул тора, напр жени  сети, а также тепловым уходам частоты ускор ющего резонатора .

Стабильность режима ускорени  по отношению к спаду напр жени  на вершине импульса и нагружению ускор ющего резонатора электронным пучком возрастает в 3-4 раза.

Величина ослаблени  отраженной ускор юш .им резонатором волны при использовании предлагаемой ВЧ системы

выбираетс  максимально возможной дл  данного фазового циркул тора. Потери в пр мом направлении при этом минимальны , что ведет к повышению КПД системы и облегчает тепловой режим феррита. Фазовращатель работает на малых уровн х мощности и не снижает электрической прочности СВЧ тракта. Улучшаетс  форма огибающей СВЧ импульса, а также допустимо снижение требований к форме вершины импульса высоковольтного питани  магнетрона , что делает эту ВЧ систему особенно эффективной при применении в микротронах с большим числом орбит и облегчаетс  переход к автоматизированной Системе управлени  микротроном в случае изменени  энергии и тока пучка в широких пределах,