RU2634304C1

RU2634304C1 - Orotron

Info

Publication number: RU2634304C1
Application number: RU2016123305A
Authority: RU
Inventors: Евгений Анатольевич Мясин
Priority date: 2016-06-10
Filing date: 2016-06-10
Publication date: 2017-10-25

Abstract

FIELD: electricity.

SUBSTANCE: in an orotron containing an electron gun, a collector, an open resonator formed by two mirrors, one of which is flat and rigidly fixed, and the other mirror is made focusing and is mounted movable in a direction perpendicular to the flat mirror, a periodic structure located on the flat mirror and covering its whole surface, an output of the energy of electromagnetic oscillations, an additional rectangular plane-parallel metal plate is introduced, on one of the surfaces of which a longitudinal protrusion is made in the form of a rectangular parallelepiped with a plane of symmetry common to the plate, and its surface parallel to the plate surface is made polished, and a metal channel, between the legs of which the mentioned protrusion is located. The wall of the protrusion is made in the form of a periodic structure, and the legs have a height equal to the height of the protrusion and fit tightly to its lateral surfaces, and at the ends they pass into flat sections parallel to the channel wall. Various versions of the orotron's execution with both a single-row periodic structure and with a two-row periodic structure are considered, as an example of the possibility of using a multi-row periodic structure in the proposed construction.

EFFECT: increased efficiency of the orotron open resonator and, as a consequence, increased efficiency of the orotron load.

3 cl, 9 dwg

Description

Изобретение относится к радиоэлектронике, в частности к конструкции мощного источника высокочастотных электромагнитных колебаний коротковолновой части миллиметрового диапазона и субмиллиметровом диапазоне волн.The invention relates to radio electronics, in particular to the design of a powerful source of high-frequency electromagnetic waves of the short-wavelength part of the millimeter range and the submillimeter wavelength range.

Известен оротрон, названный ГДИ [1], содержащий электронную пушку, коллектор, открытый резонатор (ОР), образованный двумя зеркалами, одно из которых выполнено плоским и закреплено неподвижно, а другое зеркало выполнено фокусирующим в виде усеченной сферы и установлено с возможностью перемещения в направлении, перпендикулярном плоскому зеркалу, периодическую структуру, расположенную на плоском зеркале и занимающую часть его поверхности, и вывод энергии электромагнитных колебаний, выполненный в фокусирующем зеркале резонатора. При этом периодическая структура размещается в пазу, выполненном в плоском зеркале, и представляет собой отражающую гребенчатую периодическую структуру, все гребни которой выполнены на одном основании электроискровым способом, т.е. щели между выступами заготовки для периодической структуры прорезаются не на всю ее толщину, а только на высоту выступов, образуя, таким образом, отражающую поверхность между выступами. Даже после химической обработки такой поверхности потери электромагнитной энергии в материале электродинамической системы оротрона, главным образом омические потери в материале периодической структуры, возрастают по сравнению с потерями, определяемыми нормальным скин-эффектом. Это приводит к существенному уменьшению собственной добротности открытого резонатора. Поэтому для достижения максимального КПД генерации необходимо существенное улучшение поверхности между выступами.Known orotron, called the GDI [1], containing an electron gun, a collector, an open resonator (OP), formed by two mirrors, one of which is made flat and fixed motionless, and the other mirror is made focusing in the form of a truncated sphere and mounted with the possibility of movement in the direction perpendicular to the planar mirror, a periodic structure located on the planar mirror and occupying part of its surface, and the output of electromagnetic energy, made in the focusing mirror of the resonator. In this case, the periodic structure is placed in a groove made in a flat mirror and is a reflecting comb periodic structure, all of whose ridges are made on the same base by the electric spark method, i.e. the gaps between the protrusions of the billet for a periodic structure are not cut to its entire thickness, but only to the height of the protrusions, thus forming a reflective surface between the protrusions. Even after chemical treatment of such a surface, the loss of electromagnetic energy in the material of the orotron electrodynamic system, mainly the ohmic losses in the material of the periodic structure, increase in comparison with the losses determined by the normal skin effect. This leads to a significant decrease in the intrinsic Q-factor of an open resonator. Therefore, to achieve maximum generation efficiency, a significant improvement in the surface between the protrusions is necessary.

Известен также оротрон [2], содержащий электронную пушку, коллектор, открытый резонатор, образованный двумя зеркалами, одно из которых выполнено плоским и закреплено неподвижно, а другое зеркало выполнено фокусирующим в виде усеченной сферы и установлено с возможностью перемещения в направлении, перпендикулярном плоскому зеркалу, периодическую структуру, расположенную на плоском зеркале и покрывающую всю его поверхность, и вывод энергии электромагнитных колебаний, выполненный в фокусирующем зеркале резонатора.An orotron [2] is also known, which contains an electron gun, a collector, an open resonator formed by two mirrors, one of which is made flat and fixed motionless, and the other mirror is made focusing in the form of a truncated sphere and mounted with the possibility of movement in the direction perpendicular to the flat mirror, a periodic structure located on a flat mirror and covering its entire surface, and the output of electromagnetic energy, made in the focusing mirror of the resonator.

Однако в коротковолновой части миллиметрового диапазона и субмиллиметровом диапазоне волн уменьшается период до долей миллиметра и увеличивается число ламелей периодической структуры, достигая 100 и более. Поэтому она выполняется также как единое целое с плоским зеркалом, т.е. щели между выступами заготовки для периодической структуры прорезаются не на всю ее толщину, а только на высоту выступов (глубину щелей), образуя, таким образом, отражающую поверхность между выступами. В этом оротроне используется основной тип колебаний TEM_00q и ситуация с омическими потерями еще хуже, чем у прибора в [1]. Так как полный КПД в нагрузке η_нравен произведению электронного КПД η_е и КПД OP η_OP, в свою очередь η_OP равен выражению 1-Q_н/Q₀, где Q_н - нагруженная добротность OP, Q₀ - собственная его добротность. Поэтому увеличение Q₀ приводит к увеличению η_ОР и, как следствие, к увеличению полного КПД η_н.However, in the short-wave part of the millimeter range and the submillimeter wave range, the period decreases to fractions of a millimeter and the number of lamellas of the periodic structure increases, reaching 100 or more. Therefore, it is also performed as a unit with a flat mirror, i.e. the gaps between the protrusions of the workpiece for a periodic structure are not cut to its entire thickness, but only to the height of the protrusions (the depth of the slots), thus forming a reflective surface between the protrusions. In this type of core used orotron TEM _00q oscillations and ohmic losses situation is even worse than that of the device in [1]. Since the total efficiency in the load η _n is equal to the product of the electronic efficiency η _e and the efficiency OP η _OP, in turn, η _OP is equal to the expression 1-Q _n / Q ₀ , where Q _n is the loaded Q factor OP, Q ₀ is its own Q factor. Therefore, an increase in Q ₀ leads to an increase in η _OP and, as a consequence, to an increase in the total efficiency η _n .

Техническая задача, решаемая предлагаемой конструкцией, состоит в повышении КПД и, следовательно, мощности генерации оротрона в коротковолновой части миллиметрового диапазона и субмиллиметровом диапазоне волн за счет увеличения собственной добротности открытого резонатора.The technical problem solved by the proposed design is to increase the efficiency and, therefore, the power of orotron generation in the short-wavelength part of the millimeter range and the submillimeter wavelength range by increasing the intrinsic quality factor of the open resonator.

Для решения этой задачи оротрон, содержащий электронную пушку, коллектор, открытый резонатор, образованный двумя зеркалами, одно из которых выполнено плоским и закреплено неподвижно, а другое зеркало выполнено фокусирующим и установлено с возможностью перемещения в направлении, перпендикулярном плоскому зеркалу, периодическую структуру, вывод энергии электромагнитных колебаний, дополнительно содержит прямоугольную плоскопараллельную металлическую пластину, на одной из поверхностей которой выполнен продольный выступ в виде прямоугольного параллелепипеда с плоскостью симметрии, общей с пластиной, а его поверхность, параллельная поверхности пластины, выполнена полированной, и металлический швеллер, между полками которого расположен упомянутый выступ, причем его стенка выполнена в виде упомянутой периодической структуры, а полки имеют высоту, равную высоте упомянутого выступа, и плотно прилегают к его боковым поверхностям, а на концах переходят в плоские участки, параллельные стенке, плотно прилегающие к поверхности пластины и скрепленные с ней.To solve this problem, an orotron containing an electron gun, a collector, an open resonator formed by two mirrors, one of which is made flat and fixed motionless, and the other is made focusing and mounted with the ability to move in a direction perpendicular to the flat mirror, periodic structure, energy output electromagnetic waves, additionally contains a rectangular plane-parallel metal plate, on one of the surfaces of which a longitudinal protrusion is made in the form of a rectangular an parallelepiped with a plane of symmetry common with the plate, and its surface parallel to the surface of the plate is polished, and a metal channel, between the shelves of which the said protrusion is located, and its wall is made in the form of the said periodic structure, and the shelves have a height equal to the height of the aforementioned protrusion, and fit snugly to its lateral surfaces, and at the ends pass into flat sections parallel to the wall, tightly adjacent to the plate surface and bonded to it.

Возможен вариант выполнения оротрона, когда между плоскими участками полок швеллера и пластиной введены металлические вставки, высота z₀ которых выбирается из условия z₀<h=h₁, где h - высота выступа, h₁ - высота полки.An orotron embodiment is possible when metal inserts are introduced between the flat sections of the channel shelves and the plate, the height z _{0 of} which is selected from the condition z ₀ <h = h ₁ , where h is the height of the protrusion, h ₁ is the height of the shelf.

Возможен вариант выполнения оротрона, когда полки имеют высоту h₁, большую, чем высота h упомянутого выступа, которая выбирается из условия h<h₁<Н_OP, где H_OP - расстояние между зеркалами ОР.An orotron embodiment is possible when the shelves have a height h ₁ greater than the height h of the said protrusion, which is selected from the condition h <h ₁ <H _OP , where H _OP is the distance between the mirrors OP.

Возможен вариант выполнения оротрона, когда он дополнительно содержит n швеллеров, где n=2, 3, 4, …, (n-1) и при этом, начиная со 2-го, каждый предыдущий вложен в последующий, а расстояние n-й стенки швеллера от (n-1)-й задается толщиной z₁, z₂…z_n-1 металлической (медной) фольги, устанавливаемой на плоских участках полок швеллеров, предназначенных для крепления их между собой, к пластине и к корпусу прибора.An orotron embodiment is possible when it additionally contains n channels, where n = 2, 3, 4, ..., (n-1) and at the same time, starting from the 2nd, each previous one is embedded in the next, and the distance of the nth wall the channel from the (n-1) th is specified by the thickness z ₁ , z ₂ ... z _{n-1 of a} metal (copper) foil installed on flat sections of the channel shelves intended for fastening them together, to the plate and to the device body.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1а, б, схематически показан вариант конструкции предлагаемого оротрона с однорядной периодической структурой, а на фиг. 2, фиг. 3, фиг. 4, фиг. 5 показаны детали однорядной периодической структуры и два варианта ее выполнения (однорядной периодической структуры), на фиг. 6а, б показан вариант конструкции оротрона с двухрядной периодической структурой, а на фиг. 7, фиг. 8, фиг. 9 показаны варианты ее выполнения (двухрядной периодической структуры).The invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1a, b, schematically shows an embodiment of the proposed orotron with a single-row periodic structure, and in FIG. 2, FIG. 3, FIG. 4, FIG. 5 shows details of a single-row periodic structure and two variants of its implementation (single-row periodic structure), FIG. 6a, b shows an orotron design with a double-row periodic structure, and in FIG. 7, FIG. 8, FIG. 9 shows the options for its implementation (double-row periodic structure).

Оротрон, изображенный на фиг. 1а, содержит электронную пушку 1, открытый резонатор, образованный плоским зеркалом 2 и фокусирующим зеркалом 3, периодическую структуру 4, расположенную над плоским зеркалом 2 и покрывающую всю его поверхность, выполненную в виде одного ряда взаимно параллельных выступов высотой b₁, равной толщине стенки швеллера, коллектор 5 и вывод 6 энергии электромагнитных колебаний, выполненный в плоском зеркале 2 и в продольном выступе 7 и в плоскопараллельной прямоугольной металлической пластине 8.The orotron depicted in FIG. 1a, contains an electron gun 1, an open resonator formed by a flat mirror 2 and a focusing mirror 3, a periodic structure 4 located above a flat mirror 2 and covering its entire surface, made in the form of one row of mutually parallel protrusions of height b ₁ equal to the channel wall thickness , the collector 5 and the output 6 of electromagnetic energy, made in a flat mirror 2 and in the longitudinal protrusion 7 and in a plane-parallel rectangular metal plate 8.

На фиг. 1б приведено сечение по АА₁ (вид сверху) однорядной периодической структуры 4 фиг. 1а. Через щели между выступами периодической структуры 4 видны полки 10 швеллера 9 и плоское зеркало 2, расположенное на поверхности продольного выступа 7. Ось симметрии OO₁ - проекция плоскости симметрии М продольного выступа 7 и однорядной периодической структуры 4.In FIG. 1b shows a section along AA ₁ (top view) of a single-row periodic structure 4 of FIG. 1a. Through the cracks between the protrusions of the periodic structure 4, the shelves 10 of the channel 9 and the flat mirror 2 located on the surface of the longitudinal protrusion 7 are visible. The axis of symmetry OO ₁ is the projection of the plane of symmetry M of the longitudinal protrusion 7 and the single-row periodic structure 4.

На фиг. 2 представлена плоскопараллельная прямоугольная металлическая пластина 8 с продольным выступом, имеющим высоту h, и плоскими участками 8, расположенными по обеим сторонам от него и симметрично по отношению к его плоскости симметрии М. Ширина и толщина пластины, а также высота продольного выступа h выбираются для каждого конкретного случая, исходя из размеров корпуса прибора. Длина и ширина продольного выступа определяются выбором длины и ширины плоского зеркала 2, которые, в свою очередь, определяются длиной и шириной периодической структуры 4.In FIG. 2 shows a plane-parallel rectangular metal plate 8 with a longitudinal protrusion having a height h and flat sections 8 located on both sides of it and symmetrically with respect to its plane of symmetry M. The width and thickness of the plate, as well as the height of the longitudinal protrusion h, are selected for each a specific case, based on the size of the device. The length and width of the longitudinal protrusion are determined by the choice of the length and width of the planar mirror 2, which, in turn, is determined by the length and width of the periodic structure 4.

На фиг. 3 представлен металлический швеллер 9, толщина b₁ стенки которого выполнена как периодическая структура 4 с глубиной щели b₁, при высоте h₁ боковых стенок 10 внутри него и плоскими участками 11, толщина которых выбирается из конструктивных соображений.In FIG. 3 shows a metal channel 9, the wall thickness b ₁ of which is made as a periodic structure 4 with a slit depth b ₁ , with a height h _{1 of the} side walls 10 inside it and flat sections 11, the thickness of which is selected from structural considerations.

В случае, когда h=h₁<Н_OP, где H_OP - расстояние между зеркалами ОР, периодическая структура 4 и полки 10 швеллера 9 плотно прилегают к поверхностям продольного выступа, т.е. структура к плоскому зеркалу 2, а полки 10 к его боковым поверхностям, и имеют с ним электрический контакт. Этот случай поясняется фиг. 4.In the case where h = h ₁ <H _OP , where H _OP is the distance between the OR mirrors, the periodic structure 4 and the flanges 10 of the channel 9 are closely adjacent to the surfaces of the longitudinal protrusion, i.e. structure to a flat mirror 2, and the shelves 10 to its side surfaces, and have electrical contact with it. This case is illustrated in FIG. four.

В случае, когда h<h₁<Н_OP периодическая структура 4 не прилегает плотно к плоскому зеркалу 2, а электрический контакт имеют с продольным выступом, на котором оно выполнено, только внутренние поверхности боковых стенок полок 10 швеллера 9. При этом зазор z₀ между плоским зеркалом 2 и периодической структурой 4 задается либо выполнением стенок 10 швеллера 9 высотой h₁>h, либо металлическими прокладками 12 между плоскими участками 11 на металлической плоскопараллельной пластине 8 и швеллера 9. Этот случай поясняется фиг. 5In the case where h <h ₁ <H _{OP, the} periodic structure 4 does not fit snugly against the planar mirror 2, and only the internal surfaces of the side walls of the shelves 10 of the channel 9 have electrical contact with the longitudinal protrusion. In this case, the gap z ₀ between the planar mirror 2 and the periodic structure 4 is defined either by the execution of the walls 10 of the channel 9 of height h ₁ > h, or by the metal spacers 12 between the flat sections 11 on the metal plane-parallel plate 8 and the channel 9. This case is illustrated in FIG. 5

При этом в оротроне с однорядной периодической структурой 4 появляется новая возможность увеличения генерируемой высокочастотной мощности за счет использования двух электронных потоков, с двух ее сторон: между зеркалом 2 и однорядной периодической структурой 4 и, как обычно, над ней.At the same time, in the orotron with a single-row periodic structure 4, a new opportunity arises for increasing the generated high-frequency power by using two electron fluxes, from its two sides: between mirror 2 and a single-row periodic structure 4 and, as usual, above it.

Таким образом, периодическая структура 4 устанавливается на полированном плоском зеркале 2 ОР, что обеспечивает увеличение его собственной добротности и, следовательно, увеличение его КПД и, следовательно, КПД оротрона в нагрузке. В случае, когда периодическая структура 4 устанавливается над полированным плоским зеркалом 2, кроме того, возможно еще и увеличение генерируемой мощности при использовании дополнительного электронного потока.Thus, the periodic structure 4 is mounted on a polished flat mirror 2 OP, which ensures an increase in its own quality factor and, consequently, an increase in its efficiency and, consequently, the efficiency of the orotron in the load. In the case when the periodic structure 4 is mounted above a polished flat mirror 2, in addition, it is also possible to increase the generated power when using an additional electron beam.

На фиг. 6а, б схематично изображен вариант оротрона с двухрядной периодической структурой 4, 13 и две проекции ее установки на плоском зеркале, а на фиг. 7, фиг. 8, фиг. 9 показаны варианты выполнения двухрядной периодической структурой 4, 13.In FIG. 6a, b schematically shows a variant of an orotron with a double-row periodic structure 4, 13 and two projections of its installation on a flat mirror, and in FIG. 7, FIG. 8, FIG. 9 shows embodiments of a double-row periodic structure 4, 13.

Оротрон, изображенный на фиг. 6а, содержит электронную пушку 1, открытый резонатор, образованный плоским зеркалом 2 и фокусирующим зеркалом 3, периодическую структуру 4, 13, выполненную в виде двух рядов взаимно параллельных выступов высотой b₁ и b₂, равной толщинам стенок 4, 13 двух швеллеров 9 и 14 с расстоянием между ними z₁, которое задается толщиной металлических прокладок, устанавливаемых на плоских участках 11 полок 10 швеллера 9 первого ряда, коллектор 5 и вывод 6 энергии электромагнитных колебаний, выполненный в плоском зеркале 2, в продольном выступе 7 и в плоскопараллельной прямоугольной металлической пластине 8.The orotron depicted in FIG. 6a, contains an electron gun 1, an open resonator formed by a flat mirror 2 and a focusing mirror 3, a periodic structure 4, 13, made in the form of two rows of mutually parallel protrusions of height b ₁ and b ₂ equal to the wall thicknesses 4, 13 of two channels 9 and 14 with a distance therebetween z ₁ which is given a thickness of the metal gasket installed on flat portions 11 of shelves 10 sill 9 of the first series, the collector 5 and 6, the energy output of electromagnetic waves formed in a flat mirror 2, a longitudinal protrusion 7 and a plane-parallel th rectangular metal plate 8.

На фиг. 6б приведено сечение по AA₁ (вид сверху) двухрядной периодической структуры 4, 13, фиг. 6а. Также видны плоские участки 15 полок второго ряда швеллера 14 двухрядной периодической структуры, а в щели между выступами второго ряда 13 двухрядной периодической структуры 4, 13 видны полки 10 первого ряда 4 швеллера 9, полки 15 второго ряда и плоское зеркало 2, расположенное на поверхности продольного выступа 7. Ось симметрии OO₁ - проекция плоскости симметрии М продольного выступа 7 и двухрядной периодической структуры 4, 13.In FIG. 6b shows a section along AA ₁ (top view) of a double-row periodic structure 4, 13, FIG. 6a. Also visible are the flat portions 15 of the shelves of the second row of the channel 14 of the double-row periodic structure, and in the gap between the protrusions of the second row 13 of the double-row periodic structure 4, 13, the shelves 10 of the first row 4 of the channel 9, the shelves 15 of the second row and a flat mirror 2 located on the surface of the longitudinal protrusion 7. The axis of symmetry OO ₁ is the projection of the plane of symmetry M of the longitudinal protrusion 7 and a double-row periodic structure 4, 13.

Для случая двухрядной периодической структуры, когда h=hi, это иллюстрирует фиг. 7.For the case of a two-row periodic structure, when h = hi, this is illustrated in FIG. 7.

В случае оротрона с двухрядной периодической структурой, когда h<h₁, первый ряд 4 также может не прилегать к металлической плоскопараллельной пластине 8. При этом зазор высотой z₀ между плоским зеркалом 2 и первым рядом 4 двухрядной периодической структуры 4, 13 задается либо выполнением стенок 10 швеллера 9 высотой h₁>h, либо металлическими прокладкам 12 высотой z₀ между плоскими участками на металлической плоскопараллельной пластине 8 и швеллера 9. Этот случай поясняется фиг. 8 и фиг. 9.In the case of an orotron with a two-row periodic structure, when h <h ₁ , the first row 4 may also not lie adjacent to the metal plane-parallel plate 8. In this case, a gap of height z ₀ between the plane mirror 2 and the first row 4 of the two-row periodic structure 4, 13 is set either walls 10 of channel 9 of height h ₁ > h, or metal gaskets 12 of height z ₀ between flat sections on a metal plane-parallel plate 8 and channel 9. This case is illustrated in FIG. 8 and FIG. 9.

Таким образом, периодическая структура устанавливается на полированном плоском зеркале 2 ОР, что обеспечивает увеличение его собственной добротности и, следовательно, увеличение его КПД и КПД оротрона в нагрузке.Thus, the periodic structure is mounted on a polished flat mirror 2 OR, which ensures an increase in its own quality factor and, consequently, an increase in its efficiency and the efficiency of the orotron in the load.

Предложенный оротрон работает следующим образом.The proposed orotron works as follows.

При включении питания электронный пучок 17, формируемый электронной пушкой 1 и магнитной фокусирующей системой (на фиг. 1а и фиг. 6а не показана), оседает на коллектор 5. На своем пути пучок 17 взаимодействует с высокочастотным полем синхронной пространственной гармоники, которая образуется, как и во всех аналогичных приборах, вблизи однорядной периодической структуры 4 или в пролетном канале между рядами 4 и 13 двухрядной периодической структуры (4, 13) в результате дифракции на ней квазиплоской электромагнитной волны основного TEM_00q типа колебания открытого резонатора. При выполнении известных условий пространственного синхронизма, как и во всех приборах с длительным взаимодействием, происходит передача энергии электронов потока электромагнитному полю, в результате чего увеличивается амплитуда колебаний, заключенных в объеме между зеркалами 2 и 3. Пространственное распределение указанных колебаний определяется геометрией открытого резонатора и рабочей частотой. Электромагнитная волна, распространяющаяся между соседними выступами периодической структуры, проходит через отверстие 6 вывода энергии в плоском зеркале 2, в продольном выступе 7 и в плоскопараллельной прямоугольной металлической пластине 8 в волновод и далее - в нагрузку (на фиг. 1а и фиг. 6а не показаны). При значении тока I₀ электронного потока выше некоторого пускового значении I₀>I_п система самовозбуждается и работает как автогенератор.When the power is turned on, the electron beam 17, formed by the electron gun 1 and the magnetic focusing system (not shown in Fig. 1a and 6a), settles on the collector 5. On its way, the beam 17 interacts with a high-frequency field of synchronous spatial harmonic, which is formed as and in all similar devices, near-row or 4 of the periodic structure in the transit channel between rows 4 and 13, the double-periodic structure (4, 13) as a result of diffraction on quasi-plane electromagnetic wave her basic type TEM _00q fluctuate I open resonator. Under the known conditions of spatial synchronism, as in all devices with a long interaction, the energy of the flow electrons is transferred to the electromagnetic field, as a result of which the amplitude of the oscillations enclosed in the volume between mirrors 2 and 3 increases. The spatial distribution of these oscillations is determined by the geometry of the open resonator and the working frequency. An electromagnetic wave propagating between adjacent protrusions of a periodic structure passes through an energy output opening 6 in a flat mirror 2, in a longitudinal protrusion 7, and in a plane-parallel rectangular metal plate 8 into a waveguide and further into a load (not shown in Fig. 1a and 6a ) When the current value I _{0 of the} electron flux is higher than a certain starting value I ₀ > I _{p, the} system self-excites and works as a self-oscillator.

ЛИТЕРАТУРАLITERATURE

1. В.П. Шестопалов. Дифракционная электроника. Xарьков: Высща школа. Изд-во при Харьковском университете. 1976. С. 146, 149, 160.1. V.P. Shestopalov. Diffraction electronics. Kharkiv: Higher school. Publishing House at Kharkov University. 1976.P. 146, 149, 160.

2. Ф.С. Русин, Г.Д. Богомолов. Оротрон как генератор миллиметрового диапазона. В сб. Электроника больших мощностей. М.: Наука, 1968. Вып. 5. С. 45.2. F.S. Rusin, G.D. Bogomolov. Orotron as a millimeter-wave generator. On Sat High power electronics. M .: Nauka, 1968. Issue. 5, p. 45.

Claims

1. An orotron containing an electron gun, a collector, an open resonator formed by two mirrors, one of which is made flat and fixed stationary, and the other mirror is made focusing and mounted with the possibility of movement in the direction perpendicular to the flat mirror, a periodic structure located on a flat mirror and covering its entire surface, the conclusion of the energy of electromagnetic waves, characterized in that it further comprises a rectangular plane-parallel metal plate, on of the surfaces of which a longitudinal protrusion is made in the form of a rectangular parallelepiped with a plane of symmetry common with the plate, and its surface parallel to the surface of the plate is polished, and a metal channel, between the shelves of which the said protrusion is located, and its wall is made in the form of the said periodic structure , and the shelves have a height equal to the height of the above-mentioned protrusion, and fit snugly to its lateral surfaces, and at the ends go into flat sections parallel to the wall, tightly attached plates running to the surface and bonded to it.

2. Orotron according to claim 1, characterized in that metal inserts are introduced between the flat sections of the channel shelves and the plate, the height z _{0 of} which is selected from the condition z ₀ <h = h ₁ , where h is the height of the protrusion, h ₁ is the height of the shelf.

3. Orotron according to claim 1, characterized in that the shelves have a height h ₁ greater than the height h of the said protrusion, which is selected from the condition h <h ₁ <H _OP , where H _OP is the distance between the mirrors OP.

4. Orotron according to claim 1, characterized in that it additionally contains n channels, where n = 2.3.4, ..., (n-1) and at the same time, starting from the 2nd, each previous one is embedded in the next, and the distance the n-th wall of the channel from the (n-1) -th is defined by the thickness z ₁ , z ₂ ... z _{n-1 of a} metal (copper) foil installed on flat sections of the shelves of the channels, intended for mounting them together, to the plate and to the body instrument.