RU2467428C1 - Klystron-type microwave device - Google Patents

Klystron-type microwave device Download PDF

Info

Publication number
RU2467428C1
RU2467428C1 RU2011128200/07A RU2011128200A RU2467428C1 RU 2467428 C1 RU2467428 C1 RU 2467428C1 RU 2011128200/07 A RU2011128200/07 A RU 2011128200/07A RU 2011128200 A RU2011128200 A RU 2011128200A RU 2467428 C1 RU2467428 C1 RU 2467428C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
resonator
anode
output
klystron
modulating
Prior art date
Application number
RU2011128200/07A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Владимирович Степанов (RU)
Николай Владимирович Степанов
Виктор Станиславович Жданов (RU)
Виктор Станиславович Жданов
Константин Викторович Шибалко (RU)
Константин Викторович Шибалко
Александр Владимирович Михалкин (RU)
Александр Владимирович Михалкин
Original Assignee
Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом")
Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики" (ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом"), Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики" (ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ") filed Critical Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом")
Priority to RU2011128200/07A priority Critical patent/RU2467428C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2467428C1 publication Critical patent/RU2467428C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Microwave Tubes (AREA)

Abstract

FIELD: physics.
SUBSTANCE: invention relates to vacuum tube microwave devices, particularly powerful pulsed microwave generators of the type of relativistic klystrons and vircators. The klystron-type microwave device has, connected to a pulsed high voltage source, an explosive-emission cathode and anode, a resonance structure in form of a high-Q modulating resonator and an output resonator, an electron collector, an electron beam feedback circuit and a radiation output apparatus. The novelty in the disclosed device is that the cathode and anode are merged to form a low-impedance diode, wherein the modulating resonator is matched with the output resonator to enable formation of VK in the output resonator. In a specific embodiment, in the klystron-type microwave device, matching of the resonators is provided by making the modulating resonator in form of a cylindrical resonator which is formed by two anode grids and the cylindrical surface of the anode, and the output resonator is in form of a toroidal resonator with a gap formed between a second anode grid and a collector grid mounted on the electron collector.
EFFECT: invention enables to generate microwaves without a drift tube, idler resonators and a magnetic system, which are characteristic for a classic klystron, by improving the design of the electrodynamic structure of the device.
2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к электровакуумным сверхвысокочастотным (СВЧ) приборам, в частности, к мощным импульсным СВЧ-генераторам типа релятивистских клистронов и виркаторов. Для практического использования указанных приборов предъявляются требования по снижению их габаритов, массы и энергопотребления при сохранении высокой мощности генерируемого излучения, либо по повышению мощности излучения при неизменных габаритах и энергопотреблении.The invention relates to electric vacuum microwave (microwave) devices, in particular, to high-power pulsed microwave generators such as relativistic klystrons and vircators. For the practical use of these devices, requirements are made to reduce their dimensions, mass and energy consumption while maintaining high radiation power, or to increase the radiation power with constant dimensions and power consumption.

Известно устройство - классический двухрезонаторный пролетный клистрон [Лебедев И.В. Техника и приборы СВЧ. - Высшая школа, 1972, т.2, 375 с.], состоящий из последовательно расположенных термоэмиссионного катода, сеточного анода, модулирующего резонатора, трубы дрейфа, выходного резонатора и коллектора электронов. Все элементы клистрона размещены на оси магнитной системы, формирующей продольное магнитное поле. На катод подается отрицательное напряжение. Анод, резонаторы, труба дрейфа и коллектор находятся под потенциалом земли. Модулирующий резонатор обеспечивает модуляцию электронного пучка по скорости, в трубе дрейфа происходит модуляция электронного пучка по плотности, выходной резонатор служит для отбора высокочастотной энергии от пучка через средство вывода излучения, коллектор собирает прошедшие выходной резонатор электроны пучка. Магнитная система обеспечивает продольное движение электронного пучка.A device is known - a classic two-cavity span klystron [Lebedev I.V. Microwave equipment and devices. - Higher school, 1972, v.2, 375 pp.], Consisting of sequentially located thermionic cathode, grid anode, modulating resonator, drift tube, output resonator and electron collector. All klystron elements are placed on the axis of the magnetic system forming a longitudinal magnetic field. Negative voltage is applied to the cathode. The anode, resonators, drift tube and collector are at ground potential. The modulating resonator provides modulation of the electron beam in speed, the density of the electron beam is modulated in the drift tube, the output resonator is used to select high-frequency energy from the beam through the radiation output means, the collector collects the beam electrons that passed the output resonator. The magnetic system provides longitudinal movement of the electron beam.

Недостатками данного устройства являются малая выходная мощность, обусловленная низкими значениями напряжения и тока электронного пучка, причем увеличение напряжения между катодом и анодом приводит к пробою и разрушению термоэмиссионного катода.The disadvantages of this device are the low output power due to the low voltage and current of the electron beam, and an increase in voltage between the cathode and the anode leads to breakdown and destruction of the thermionic cathode.

За прототип, наиболее близкий к заявляемому СВЧ-прибору клистронного типа по совокупности существенных признаков, выбран клистронный генератор [Алехин Б.В., Воронин В.В., Виноградов С.А. и др. Клистронный генератор // Патент Российской Федерации №2396632, опубликован 10.08.2010, бюл. №22].The klystron generator [Alekhin B.V., Voronin V.V., Vinogradov S.A.) was selected for the prototype closest to the claimed klystron type microwave device by the set of essential features and other Klystron generator // Patent of the Russian Federation No. 2396632, published on 08/10/2010, bull. No. 22].

Генератор состоит из последовательно расположенных взрывоэмиссионного катода, анода, образующих высокоимпедансный диод, разделенной трубами дрейфа системы модулирующих резонаторов, выходного резонатора, связанного со средством вывода излучения, и коллектора электронов. Все элементы клистрона размещены на оси магнитной системы, формирующей продольное магнитное поле. На катод подается отрицательное напряжение. Анод, резонаторы, трубы дрейфа и коллектор находятся под потенциалом земли. Первый высокодобротный модулирующий резонатор и первая труба дрейфа обеспечивают предварительную модуляцию электронного пучка по скорости и плотности соответственно, последующие модулирующие резонаторы и трубы дрейфа обеспечивают окончательную модуляцию электронного пучка по скорости и плотности соответственно, выходной резонатор служит для отбора высокочастотной энергии от модулированного по плотности электронного пучка через средство вывода излучения, коллектор собирает прошедшие выходной резонатор электроны пучка. Магнитная система обеспечивает продольное движение электронного пучка.The generator consists of a sequentially located explosive emission cathode, an anode forming a high-impedance diode, separated by drift tubes of a system of modulating resonators, an output resonator associated with a radiation output means, and an electron collector. All klystron elements are placed on the axis of the magnetic system forming a longitudinal magnetic field. Negative voltage is applied to the cathode. The anode, resonators, drift tubes and collector are at ground potential. The first high-Q modulating resonator and the first drift tube provide preliminary modulation of the electron beam in speed and density, respectively, the subsequent modulating resonators and drift tubes provide the final modulation of the electron beam in speed and density, respectively, the output resonator serves to select high-frequency energy from the density-modulated electron beam through radiation output means, the collector collects the beam electrons that have passed through the output resonator. The magnetic system provides longitudinal movement of the electron beam.

Устройство работает следующим образом. Магнитная система формирует продольное магнитное поле относительно оси устройства. Величина магнитной индукции выбирается из условия обеспечения эффективной транспортировки электронного пучка по оси устройства. На катод подается импульсное высоковольтное напряжение отрицательной полярности. В электрическом поле между катодом и анодом формируется электронный пучок. Геометрические размеры катода и его положение относительно анода выбираются таким образом, чтобы получить величину тока электронного пучка не превышающую величину предельного тока, допустимого в данной электродинамической конструкции. Электроны пучка, попадая в первый резонатор, взаимодействуют с высокочастотным полем резонатора, что приводит к предварительной модуляции электронного пучка по скорости. Степень модуляции зависит от добротности резонатора и амплитуды возбуждаемых в резонаторе высокочастотных полей. В первой трубе дрейфа электронный пучок предварительно (слабо) модулируется по плотности. Для увеличения степени модуляции электронный пучок поступает в последующие модулирующие резонаторы и трубы дрейфа, где обеспечивается его окончательная (сильная) модуляция по скорости и плотности. Сильно модулированный по плотности электронный пучок представляет собой цуг электронных сгустков, двигающихся вдоль оси устройства друг за другом с равными промежутками времени. Электронные сгустки поступают в выходной резонатор, отдавая свою кинетическую энергию в энергию СВЧ - излучения. СВЧ-излучение выводится из выходного резонатора через волновод или специальное средство вывода излучения. Для обеспечения работоспособности прибора в генераторном режиме используется цепь обратной связи по электронному пучку в виде колебаний плотности объемного заряда.The device operates as follows. The magnetic system generates a longitudinal magnetic field relative to the axis of the device. The magnitude of the magnetic induction is selected from the condition of ensuring efficient transportation of the electron beam along the axis of the device. A pulsed high-voltage voltage of negative polarity is supplied to the cathode. An electron beam is formed in the electric field between the cathode and the anode. The geometrical dimensions of the cathode and its position relative to the anode are selected in such a way as to obtain an electron beam current that does not exceed the limit current allowed in this electrodynamic design. The beam electrons entering the first resonator interact with the high-frequency field of the resonator, which leads to preliminary modulation of the electron beam in speed. The degree of modulation depends on the quality factor of the resonator and the amplitude of the high-frequency fields excited in the resonator. In the first drift tube, the electron beam is preliminary (weakly) modulated in density. To increase the degree of modulation, the electron beam enters the subsequent modulating resonators and drift tubes, where its final (strong) modulation in speed and density is provided. A highly modulated density electron beam is a train of electron bunches moving along the axis of the device one after another at equal intervals of time. Electronic bunches enter the output resonator, transferring their kinetic energy to the energy of microwave radiation. Microwave radiation is output from the output resonator through a waveguide or special radiation output means. To ensure the operability of the device in the generator mode, an electron beam feedback circuit is used in the form of fluctuations in the density of the space charge.

Недостатками прототипа являются большие габаритные размеры, масса и большое энергопотребление устройства. Это связано с наличием продольной клистронной структуры, состоящей из нескольких резонаторов и труб дрейфа, а также наличием магнитной системы, состоящей из соленоидов и их системы питания.The disadvantages of the prototype are the large overall dimensions, weight and high power consumption of the device. This is due to the presence of a longitudinal klystron structure consisting of several resonators and drift tubes, as well as the presence of a magnetic system consisting of solenoids and their power system.

Задачей предлагаемого изобретения является снижение габаритов, массы и энергопотребления при сохранении высокого электронного КПД.The task of the invention is to reduce the size, mass and power consumption while maintaining high electronic efficiency.

Технический результат заключается в обеспечении возможности формирования СВЧ излучения без трубы дрейфа, промежуточных резонаторов и магнитной системы, которые характерны для классического клистрона, путем усовершенствования конструкции электродинамической структуры прибора.The technical result consists in providing the possibility of forming microwave radiation without a drift tube, intermediate resonators and a magnetic system, which are characteristic of a classical klystron, by improving the design of the electrodynamic structure of the device.

Данный результат достигается тем, что в отличие от известного СВЧ-прибора клистронного типа, содержащего подключенные к импульсному источнику высокого напряжения взрывоэмиссионный катод и анод, резонансную структуру в виде высокодобротного модулирующего резонатора и выходного резонатора, коллектора электронов, цепь обратной связи по электронному пучку и средство вывода излучения, в предложенном приборе катод и анод объединены с образованием низкоимпедансного диода, причем модулирующий резонатор согласован с выходным резонатором с обеспечением возможности формирования виртуального катода (ВК) в выходном резонаторе.This result is achieved in that, in contrast to the known klystron type microwave device, which contains an explosive emission cathode and anode connected to a high voltage pulse source, a resonant structure in the form of a high-quality modulating resonator and output resonator, electron collector, electron beam feedback circuit and means radiation output, in the proposed device, the cathode and anode are combined to form a low-impedance diode, and the modulating resonator is matched with the output resonator with providing the possibility of forming a virtual cathode (VK) in the output cavity.

Сверхвысокочастотный прибор клистронного типа в конкретном воплощении может отличаться тем, что согласование резонаторов обеспечено посредством выполнения модулирующего резонатора в виде цилиндрического резонатора, образованного двумя анодными сетками и цилиндрической поверхностью анода, а выходного резонатора в виде тороидального резонатора с зазором, образованным между второй анодной сеткой и коллекторной сеткой, установленной на коллекторе электронов.A klystron type microwave device in a particular embodiment may differ in that the resonators are matched by modulating the resonator in the form of a cylindrical resonator formed by two anode grids and a cylindrical surface of the anode, and the output resonator in the form of a toroidal resonator with a gap formed between the second anode grid and the collector grid mounted on the electron collector.

Указанная задача может быть решена при использовании в схеме клистрона низкоимпедансного диода, аналогичного диоду в виркаторе [Селемир В.Д., Алехин Б.В., Ватрунин В.Е. и др. Теоретические и экспериментальные исследования СВЧ-приборов с виртуальным катодом // Физика плазмы. 1994. Т.20, №7-8. С.689-708.]. В этом случае в диоде формируется сильноточный электронный пучок. Геометрию катода, анода, первого резонатора и первой трубы дрейфа необходимо подобрать такую, чтобы электронный пучок беспрепятственно проходил зазор первого резонатора и формировал виртуальный катод (ВК) в первой трубе дрейфа. То есть, ток электронного пучка должен превышать величину предельного тока для первой трубы дрейфа. Для прототипа такой режим работы неприемлем, так как электронный пучок не будет транспортироваться вдоль электродинамической структуры и не будет возбуждать выводной резонатор. Таким образом, в заявляемом СВЧ-приборе клистронного типа создана возможность исключить все промежуточные резонаторы и трубы дрейфа путем выбора режима работы диода и обеспечения согласования электрофизических параметров модулирующего резонатора с выходным резонатором так, чтобы формирование ВК происходило в выходном резонаторе.This problem can be solved by using a low-impedance diode in the klystron circuit, similar to a diode in a vircator [Selemir V.D., Alekhin B.V., Vatrunin V.E. et al. Theoretical and experimental studies of microwave devices with a virtual cathode // Plasma Physics. 1994. Vol. 20, No. 7-8. S.689-708.]. In this case, a high-current electron beam is formed in the diode. The geometry of the cathode, anode, first resonator, and the first drift tube must be selected so that the electron beam freely passes the gap of the first resonator and forms a virtual cathode (VK) in the first drift tube. That is, the electron beam current must exceed the value of the limiting current for the first drift tube. For the prototype, this mode of operation is unacceptable, since the electron beam will not be transported along the electrodynamic structure and will not excite the output resonator. Thus, in the inventive klystron type microwave device, it was possible to exclude all intermediate resonators and drift tubes by selecting the diode operating mode and ensuring matching of the electrophysical parameters of the modulating resonator with the output resonator so that the formation of the VC occurs in the output resonator.

Схема СВЧ-прибора клистронного типа изображена на фиг.1, где 1 - цилиндрический анод, 2 - катод, 3 - первая анодная сетка, 4 - вторая анодная сетка, 5 - виртуальный катод (ВК), 6 - коллекторная сетка, 7 - коллектор электронов, 8 - средство вывода излучения из тороидального резонатора, 9 - тороидальный резонатор (выходной резонатор), 10 - цилиндрический резонатор (модулирующий резонатор), образованный первой и второй анодными сетками и цилиндрической поверхностью анода. На фиг.2 приведены результаты численного расчета СВЧ-прибора клистронного типа: а) - расчетная геометрия; б) - зависимость мощности излучения от времени.A diagram of a klystron type microwave device is shown in Fig. 1, where 1 is a cylindrical anode, 2 is a cathode, 3 is a first anode grid, 4 is a second anode grid, 5 is a virtual cathode (VK), 6 is a collector grid, 7 is a collector electrons, 8 - a means of outputting radiation from a toroidal cavity, 9 - a toroidal cavity (output cavity), 10 - a cylindrical cavity (modulating cavity) formed by the first and second anode grids and the cylindrical surface of the anode. Figure 2 shows the results of the numerical calculation of a klystron type microwave device: a) the calculated geometry; b) - time dependence of radiation power.

Прибор состоит из последовательно расположенных, подключенных к импульсному источнику высокого напряжения взрывоэмиссионного катода 2 и анода 1, образующих низкоимпедансный диод, а также резонансной структуры в виде высокодобротного модулирующего цилиндрического резонатора 10 (ЦР), образованного первой 3 и второй 4 анодными сетками и цилиндрической поверхностью анода, и выходного низкодобротного тороидального резонатора 9 (TP), связанного со средством вывода излучения 8, а также коллектора электронов 7 с коллекторной сеткой 6. Пролетная база электронного пучка по сравнению с прототипом практически отсутствует, что позволяет отказаться от магнитной системы и ее системы питания.The device consists of series-connected, connected to a pulsed high voltage source explosive emission cathode 2 and anode 1, forming a low impedance diode, as well as a resonant structure in the form of a high-quality modulating cylindrical resonator 10 (CR), formed by the first 3 and second 4 anode grids and the cylindrical surface of the anode , and the output low-Q toroidal resonator 9 (TP) associated with the means of outputting radiation 8, as well as an electron collector 7 with a collector grid 6. Span and the electron beam over the prior art is virtually absent, which eliminates the magnetic system and its power supply system.

За счет выбора типа диода и согласования модулирующего резонатора с выходным резонатором прибор работает следующим образом. Электронный пучок эмитируется с торцевой поверхности катода 2 при подаче высоковольтного импульса между катодом и анодом 1. Распространяясь в продольном направлении вдоль силовых линий электрического поля, электронный пучок оказывается в высокодобротном цилиндрическом резонаторе 10, образованном торцевыми анодными сетками 3 и 4 и цилиндрической поверхностью анода. На сетки наложены требования полной прозрачности для электронов и непрозрачности для электромагнитного поля. Расстояние между сетками 3 и 4 выбрано таким образом, чтобы в цилиндрическом резонаторе не образовывался виртуальный катод.By choosing the type of diode and matching the modulating resonator with the output resonator, the device operates as follows. The electron beam is emitted from the end surface of the cathode 2 when a high-voltage pulse is applied between the cathode and anode 1. Propagating longitudinally along the electric field lines, the electron beam is in a high-quality cylindrical resonator 10 formed by end anode grids 3 and 4 and the cylindrical surface of the anode. The grids are subject to the requirements of full transparency for electrons and opacity for the electromagnetic field. The distance between the grids 3 and 4 is chosen so that a virtual cathode is not formed in the cylindrical cavity.

Пучок электронов, прошедший цилиндрический резонатор 10, попадает в низкодобротный тороидальный резонатор 9, в частности, в его зазор, образованный второй анодной сеткой 4 и коллекторной сеткой 6. Геометрия тороидального резонатора такова, что величина предельного тока для него много меньше, чем величина тока электронного пучка. В зазоре тороидального резонатора формируется виртуальный катод 5 (ВК). Часть электронного пучка в виде пролетного тока попадает на коллектор 7, другая часть тока пучка отражается от ВК и возвращается в цилиндрический резонатор.The electron beam passing through the cylindrical resonator 10 enters the low-Q toroidal resonator 9, in particular, into its gap formed by the second anode grid 4 and the collector grid 6. The geometry of the toroidal resonator is such that the limit current for it is much smaller than the electron current beam. A virtual cathode 5 (VK) is formed in the gap of the toroidal resonator. Part of the electron beam in the form of a passing current enters the collector 7, another part of the beam current is reflected from the VC and returns to the cylindrical resonator.

Частота колебаний электронов в потенциальной яме между катодом и ВК и частота колебаний ВК как целого - одинаковы [А.Н.Диденко, Б.В.Зверев. СВЧ-энергетика. М. Наука, 2000]. Для эффективной модуляции электронного пучка резонансная частота ЦР на моде колебаний E01 должна быть подобрана равной частоте колебаний ВК. Выходной резонатор возбуждается колеблющимся ВК и электронами пучка, отраженными от потенциала ВК. Коллекторная сетка 6 используется для регулирования угла пролета модулированного пучка в зазоре TP и усиливает эффект за счет повышения коэффициента связи между пучком и выводным резонатором. СВЧ-излучение выводится из TP с помощью волновода 8 или другого средства вывода излучения.The oscillation frequency of electrons in a potential well between the cathode and VC and the oscillation frequency of the VC as a whole are the same [A.N. Didenko, B.V. Zverev. Microwave energy. M. Science, 2000]. For effective modulation of the electron beam, the resonance frequency of the CR on the vibration mode E 01 should be chosen equal to the VC vibration frequency. The output resonator is excited by an oscillating VC and beam electrons reflected from the VC potential. The collector grid 6 is used to control the angle of flight of the modulated beam in the gap TP and enhances the effect by increasing the coupling coefficient between the beam and the output resonator. Microwave radiation is removed from TP using a waveguide 8 or other means of outputting radiation.

Проведен численный расчет предложенной конструкции СВЧ-прибора клистронного типа с помощью 2,5-мерной программы КАРАТ на основе алгоритма «частица-в-ячейке». Исходными данными на расчет были напряжение в диоде 170 кВ, диодный ток 7 кА, форма импульса - колоколообразная, фронт и спад 10 нс, длительность импульса - 50 нс. Ведущее магнитное поле отсутствует. Результат расчета мощности излучения, выведенной из TP, представлен на фиг.2. Пиковая мощность составила величину около 300 МВт, что соответствует величине электронного КПД 25%. Численный расчет показывает возможность создания СВЧ генератора с эффективным преобразованием энергии электронного пучка в поле СВЧ-излучения.The proposed design of the klystron type microwave device was numerically calculated using the 2.5-dimensional KARAT program based on the particle-in-cell algorithm. The initial data for the calculation were the diode voltage of 170 kV, the diode current was 7 kA, the pulse shape was bell-shaped, the front and the fall were 10 ns, and the pulse duration was 50 ns. No leading magnetic field. The result of calculating the radiation power derived from TP is shown in FIG. The peak power was about 300 MW, which corresponds to an electronic efficiency of 25%. Numerical calculation shows the possibility of creating a microwave generator with efficient conversion of the energy of the electron beam in the field of microwave radiation.

Таким образом, снижение габаритов, массы и энергопотребления по сравнению с клистронным генератором-прототипом достигается за счет низкоимпедансного диода и согласования высокодобротного первого модулирующего резонатора и выходного резонатора с обеспечением формирования ВК в выводном резонаторе, что позволяет отказаться от магнитной системы, промежуточных резонаторов и труб дрейфа.Thus, the reduction in dimensions, mass and energy consumption compared to the klystron prototype generator is achieved due to the low-impedance diode and matching of the high-quality first modulating resonator and the output resonator to ensure the formation of a VC in the output resonator, which makes it possible to abandon the magnetic system, intermediate resonators, and drift tubes .

Claims (2)

1. Сверхвысокочастотный прибор клистронного типа, содержащий подключенные к импульсному источнику высокого напряжения взрывоэмиссионный катод и анод, резонансную структуру в виде высокодобротного модулирующего резонатора и выходного резонатора, коллектор электронов, цепь обратной связи по электронному пучку и средство вывода излучения, отличающийся тем, что катод и анод объединены с образованием низкоимпедансного диода, причем модулирующий резонатор согласован с выходным резонатором с обеспечением возможности формирования виртуального катода в выходном резонаторе.1. Microwave klystron type device containing an explosive emission cathode and anode connected to a high voltage pulse source, a resonant structure in the form of a high-quality modulating resonator and output resonator, an electron collector, an electron beam feedback circuit and a radiation output means, characterized in that the cathode and the anode is combined with the formation of a low-impedance diode, and the modulating resonator is matched with the output resonator with the possibility of forming a virtual nogo cathode in the output cavity. 2. Сверхвысокочастотный прибор клистронного типа по п.1, отличающийся тем, что согласование резонаторов обеспечено посредством выполнения модулирующего резонатора в виде цилиндрического резонатора, образованного двумя анодными сетками и цилиндрической поверхностью анода, а выходного резонатора в виде тороидального резонатора с зазором, образованным между второй анодной сеткой и коллекторной сеткой, установленной на коллекторе электронов. 2. The klystron type microwave device according to claim 1, characterized in that the resonators are matched by modulating the resonator in the form of a cylindrical resonator formed by two anode grids and a cylindrical surface of the anode, and the output resonator in the form of a toroidal resonator with a gap formed between the second anode a grid and a collector grid mounted on an electron collector.
RU2011128200/07A 2011-07-07 2011-07-07 Klystron-type microwave device RU2467428C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011128200/07A RU2467428C1 (en) 2011-07-07 2011-07-07 Klystron-type microwave device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011128200/07A RU2467428C1 (en) 2011-07-07 2011-07-07 Klystron-type microwave device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2467428C1 true RU2467428C1 (en) 2012-11-20

Family

ID=47323384

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011128200/07A RU2467428C1 (en) 2011-07-07 2011-07-07 Klystron-type microwave device

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2467428C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1807803A1 (en) * 1988-01-04 1995-04-30 А.В. Иванов Two-band multiple-beam amplifier klystron
US6094009A (en) * 1997-06-05 2000-07-25 Hughes Electronics Corporation High efficiency collector for traveling wave tubes with high perveance beams using focusing lens effects
RU2239255C2 (en) * 2002-12-17 2004-10-27 Государственное научное учреждение НИИ ядерной физики при Томском политехническом университете Super-reltron
RU2396632C1 (en) * 2008-11-17 2010-08-10 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" Klystron generator

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1807803A1 (en) * 1988-01-04 1995-04-30 А.В. Иванов Two-band multiple-beam amplifier klystron
US6094009A (en) * 1997-06-05 2000-07-25 Hughes Electronics Corporation High efficiency collector for traveling wave tubes with high perveance beams using focusing lens effects
RU2239255C2 (en) * 2002-12-17 2004-10-27 Государственное научное учреждение НИИ ядерной физики при Томском политехническом университете Super-reltron
RU2396632C1 (en) * 2008-11-17 2010-08-10 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" Klystron generator

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Zhang et al. Studies on efficient operation of an X-band oversized slow-wave HPM generator in low magnetic field
Zhang et al. Design of an energy recovery system for a gyrotron backward-wave oscillator
Mako et al. A high-current micro-pulse electron gun
RU2343584C1 (en) Self-sharpening point field-emission cathode for operation in technical vacuum
RU2467428C1 (en) Klystron-type microwave device
Yang et al. Numerical simulation study and preliminary experiments of a coaxial vircator with radial dual-cavity premodulation
RU2396632C1 (en) Klystron generator
Wu et al. Study of superradiance based on a low-voltage backward wave oscillator
Wang et al. Efficiency enhancement of a klystron-like relativistic backward wave oscillator with waveguide reflection and bunching promotion
RU2507625C1 (en) Klystron
Liu et al. Design and fabrication of beam transmission system for terahertz extended interaction oscillator
Bekhovskaya et al. The use of a high-current electron beam in plasma relativistic microwave oscillators
Nagao et al. High-power microwave generation by double-anode virtual cathode oscillator
Guzilov L and S-band high-efficiency multi beam klystron development. BAC-method of increasing efficiency
Dubey et al. Power and efficiency enhancement of reltron with two-stage RF output
KR20140066347A (en) Linear accelerator combined with pulse electron gun having linear accelerator frequency
Gong et al. A high order mode sheet-beam extended interaction oscillator at Ka-band
RU2612028C1 (en) Electrovacuum microwave device
Barroso et al. A proposed 4 GHz, 60 kW transit-time oscillator operating at 18 kV beam voltage
Barroso et al. A 5.7-GHz, 100-kW microwave source based on the monotron concept
CN114783850B (en) C-band full-cavity extraction relativistic magnetron
Abubakirov et al. Operation of a relativistic backward wave tube affected by the noise of electron flows formed by explosive emission cathodes
Polevin et al. Spontaneous pulse width limitation in S-band two-sectional vircator
RU128057U1 (en) ELECTRON ACCELERATOR
Teng et al. Generation of beating wave by multi-coaxial relativistic backward wave oscillator