RU69680U1 - RUNNING WAVE LAMP WITH MAGNETIC PERIODIC FOCUSING SYSTEM - Google Patents

RUNNING WAVE LAMP WITH MAGNETIC PERIODIC FOCUSING SYSTEM Download PDF

Info

Publication number
RU69680U1
RU69680U1 RU2007127876/22U RU2007127876U RU69680U1 RU 69680 U1 RU69680 U1 RU 69680U1 RU 2007127876/22 U RU2007127876/22 U RU 2007127876/22U RU 2007127876 U RU2007127876 U RU 2007127876U RU 69680 U1 RU69680 U1 RU 69680U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
twt
diaphragms
magnetic
pole pieces
mpfs
Prior art date
Application number
RU2007127876/22U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Павлович Морев
Андрей Вячеславович Архипов
Александр Николаевич Дармаев
Дмитрий Александрович Комаров
Евгений Петрович Глотов
Александра Викторовна Фетисова
Original Assignee
Федеральное Гоударственное предприятие "Научно-производственное предприятие "Торий"
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 Федеральное Гоударственное предприятие "Научно-производственное предприятие "Торий" filed Critical Федеральное Гоударственное предприятие "Научно-производственное предприятие "Торий"
Priority to RU2007127876/22U priority Critical patent/RU69680U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU69680U1 publication Critical patent/RU69680U1/en

Links

Abstract

Область использования: электровакуумные приборы СВЧ, в частности, к устройство лампы бегущей волны (ЛБВ) О-типа с магнитной периодической фокусирующей системой (МПФС). Сущность изобретения: ЛБВ содержит совмещенную с резонаторной замедляющей системой (ЗС) МПФС, состоящую из чередующихся аксиально-намагниченных кольцевых магнитов, полюсных наконечников со ступицами из ферромагнитного материала, и расположенных между ними немагнитных диафрагм с емкостными втулками, которые образуют пролетный канал. По крайней мере часть МПФС, расположенная после ввода ВЧ энергии, содержит вставку, выполненную из ферромагнитного материала, которая образует вместе с примыкающими полюсными наконечниками резонаторы ЗС. Другая часть резонатора ЗС, образована диафрагмой, выполненной в виде ступенчатого тела вращения, и кольцевым элементом, закрепляющего вставку в диафрагме. Диафрагмы и кольцевые элементы выполнены из немагнитного материала с высокой теплопроводностью. За счет выбора профиля вставки из ферромагнитного материала, ее размеров и расположения между полюсными наконечниками в ЛБВ с МПФС реализуется магнитное поле с заданными высшими гармоническими составляющими и несинусоидальным распределением. Техническим результатом является повышение токопрохождения пучка в мощной ЛБВ коротковолновой части СВЧ диапазона за счет обеспечения фокусировки интенсивного электронного потока в пролетном канале в ЛБВ с малыми пульсациями.Field of use: microwave vacuum devices, in particular, to a traveling-wave lamp (TWT) device of the O-type with a magnetic periodic focusing system (MPFS). The inventive TWT contains combined with a resonant retardation system (ZS) MPFS, consisting of alternating axially magnetized ring magnets, pole pieces with hubs of ferromagnetic material, and non-magnetic diaphragms located between them with capacitive bushings that form a passage channel. At least part of the MPSF, located after the input of RF energy, contains an insert made of ferromagnetic material, which together with adjacent pole tips forms 3S resonators. Another part of the ZS resonator is formed by a diaphragm made in the form of a stepped body of revolution, and an annular element securing the insert in the diaphragm. Diaphragms and ring elements are made of non-magnetic material with high thermal conductivity. By choosing the insert profile of the ferromagnetic material, its size and location between the pole pieces in the TWT with MPFS, a magnetic field is realized with the specified higher harmonic components and a non-sinusoidal distribution. The technical result is to increase the beam current flow in the powerful TWT of the short-wave part of the microwave range by providing focusing of the intense electron beam in the transit channel in the TWT with low ripple.

Description

Полезная модель относится к электровакуумным приборам СВЧ, в частности, к устройству ламп бегущей волны (ЛБВ), используемых в качестве генераторов, усилителей, переключателей тока и других устройств.The utility model relates to microwave microwave devices, in particular, to the device of traveling wave tubes (TWT) used as generators, amplifiers, current switches, and other devices.

Известна конструкция ЛБВ, в которой для фокусировки интенсивного электронного потока знакопеременным синусоидальным магнитным полем используется магнитная периодическая фокусирующая система (МПФС) с аксиально-намагниченными кольцевыми магнитами, пространственно совмещенная с замедляющей структурой (ЗС) типа цепочки связанных резонаторов, в которой диафрагмы ВЧ резонаторов выполнены в виде вставок специальной формы из немагнитного материала, размещенных между полюсными наконечниками, вследствие чего период МПФС становится в два раза больше периода ЗС и размеры магнитов становятся достаточными для обеспечения требуемой величины фокусирующего магнитного поля. (патент США №4399389, кл. 315-3.5, 1983).A TWT construction is known in which a magnetic periodic focusing system (MPFS) with axially-magnetized ring magnets is used spatially combined with a retardation structure (ZS) like a chain of coupled resonators in which the diaphragms of the RF cavities are made to focus the intense electron beam with an alternating sinusoidal magnetic field. in the form of inserts of a special form of non-magnetic material placed between the pole pieces, as a result of which the MPPS period becomes two p longer period for the AP and the sizes of the magnets are sufficient to provide the desired value of the focusing magnetic field. (US patent No. 4399389, CL 315-3.5, 1983).

Основным недостатком ЛБВ с МПФС со знакопеременным магнитным полем является наличие чередующихся областей устойчивой и неустойчивой фокусировки электронного пучка, характеризующихся так называемым параметром магнитного поля α, величина которого пропорциональна квадрату произведения эффективной фокусирующей величины магнитного поля и его периода (Алямовский И.В. Электронные пучки и электронные пушки. М.: 1966. - 456 с). При некоторых значениях параметра магнитного поля α амплитуда пульсаций потока может неограниченно возрастать по мере продвижения пучка вдоль оси пролетного канала и токопрохождение пучка резко ухудшается. На практике наибольшее распространение получила фокусировка пучка синусоидальным магнитным полем в первой зоне устойчивости, для которой параметр магнитного поля с учетом пространственного заряда должен быть меньше критического значения α<αкр=0,4.The main disadvantage of TWTs with MPFS with an alternating magnetic field is the presence of alternating areas of stable and unstable focusing of the electron beam, characterized by the so-called magnetic field parameter α, the value of which is proportional to the square of the product of the effective focusing value of the magnetic field and its period (I. Alyamovsky and Electron Beams and electronic guns. M: 1966. - 456 s). For some values of the magnetic field parameter α, the amplitude of the flow pulsations can increase unboundedly as the beam moves along the axis of the passage channel and the beam’s current passage sharply deteriorates. In practice, beam focusing by a sinusoidal magnetic field in the first stability zone, for which the magnetic field parameter taking into account the space charge should be less than the critical value α <α cr = 0.4, is most widely used.

Для повышения области устойчивой фокусировки электронного потока применяют МПФС с несинусоидальным распределением магнитного поля, которое обеспечивается за счет ввода высших гармонических составляющих.To increase the area of stable focusing of the electron beam, MPPS is used with a non-sinusoidal distribution of the magnetic field, which is ensured by introducing higher harmonic components.

Ближайшим прототипом предлагаемой полезной модели является конструкция ЛБВ с магнитной периодической фокусирующей системой (МПФС), состоящей из чередующихся аксиально-намагниченных кольцевых магнитов, полюсных наконечников со ступицами из ферромагнитного материала, пространственно совмещенных с емкостными втулками резонаторов, диафрагм из немагнитного материала с емкостными втулками, установленных между полюсными наконечниками (US №3324339, Кл. 315-3.5, 1967 г.), в которой требуемая величина магнитного поля достигается за счет увеличения протяженности магнитов в осевом направлении и увеличения вследствие этого периода МПФС по сравнению с периодом ЗС в два раза. Пространственная совместимость конструкции МПФС с ЗС достигается чередованием полюсных наконечников внутри вакуумной оболочки с образующими ВЧ резонатор медными диафрагмами. Кроме того, в этой конструкции, между полюсными наконечниками МПФС размещается кольцевой элемент из ферромагнитного материала, закрепленный на тонкостенном медном диске диафрагмы ВЧ резонатора. За счет этого создается несинусоидальное распределение осевой компоненты индукции магнитного поля со значительной положительной третьей гармоникой.The closest prototype of the proposed utility model is the TWT design with a magnetic periodic focusing system (MPFS), consisting of alternating axially magnetized ring magnets, pole pieces with hubs of ferromagnetic material, spatially aligned with capacitive bushings of resonators, diaphragms made of non-magnetic material with capacitances between the pole pieces (US No. 324339, Cl. 315-3.5, 1967), in which the required magnetic field is achieved by increasing the the magnitude of the magnets in the axial direction and the increase as a result of this period MPFS compared with the period of ZS twice. The spatial compatibility of the MPFS design with the CS is achieved by alternating the pole pieces inside the vacuum shell with the copper diaphragms forming the RF cavity. In addition, in this design, between the pole tips of the MPSF, an annular element of ferromagnetic material is mounted on a thin-walled copper disk of the diaphragm of the RF resonator. Due to this, a non-sinusoidal distribution of the axial component of the magnetic field induction with a significant positive third harmonic is created.

Недостаток этой конструкции связан с тем, что при переходе в коротковолновую часть СВЧ диапазона, элементы ЗС становятся миниатюрными и работоспособность конструкции становится проблематичной. Так, для работы ЛБВ в 3-х см диапазоне длин волн при уровне ускоряющих напряжений менее 20000 В кольцевая втулка из ферромагнитного материала имеет следующие типичные размеры: толщина 0,25-0,5 мм, внутренний диаметр втулки 2,0-3,0 мм, протяженность втулки в осевом направлении 3-4 мм. Толщина тонкостенного медного диска составляет ~0,8-1,2 мм. Требуемая для фокусировки интенсивного пучка амплитуда магнитного поля может составлять ~0,3 Тл. При таких размерах материал емкостных кольцевых втулок находится в насыщении и требуемое распределение магнитного поля не обеспечивается. Размещение в ЗС большого количества (до нескольких десятков) ферромагнитных кольцевых втулок, расположенных с перекосом их осей друг относительно друга, приводит к уменьшению реального сечения пролетного канала, а также к появлению поперечных составляющих магнитного поля, к уменьшению доли тока пучка, проходящего через пролетный канал ЗС, а также к уменьшению выходной мощности и КПД прибора и тепловой перегрузке ЗС.The disadvantage of this design is that when switching to the short-wave part of the microwave range, the elements of the surroundings become miniature and the performance of the design becomes problematic. So, for TWT operation in the 3 cm wavelength range at an accelerating voltage level of less than 20,000 V, the annular sleeve of ferromagnetic material has the following typical dimensions: thickness 0.25-0.5 mm, inner diameter of the sleeve 2.0-3.0 mm, the length of the sleeve in the axial direction of 3-4 mm The thickness of the thin-walled copper disk is ~ 0.8-1.2 mm. The amplitude of the magnetic field required for focusing an intense beam can be ~ 0.3 T. With such dimensions, the material of the capacitive ring bushings is saturated and the required magnetic field distribution is not provided. Placing a large number (up to several tens) of ferromagnetic annular sleeves located in the ZS, with their axes skewed relative to each other, leads to a decrease in the actual cross section of the passage channel, as well as to the appearance of transverse components of the magnetic field, to a decrease in the fraction of the beam current passing through the passage channel ZS, as well as to reduce the output power and efficiency of the device and thermal overload of the ZS.

Задачей, на решение которой направлено предлагаемая полезная модель, является повышение мощности и КПД ЛБВ с МПФС.The task to which the proposed utility model is directed is to increase the power and efficiency of TWT with MPFS.

Технический результат использования полезной модели заключается в улучшении токопрохождения интенсивного потока через пролетный канал мощной ЛБВ коротковолновой части СВЧ диапазона за счет уменьшения пульсаций границы пучка в статическом и динамическом режимах работы.The technical result of using the utility model is to improve the flow of intense flux through the passage channel of the powerful TWT of the short-wave part of the microwave range by reducing ripple of the beam boundary in static and dynamic modes of operation.

Поставленная задача решается таким образом, что в ЛБВ с магнитной периодической фокусирующей системой (МПФС), состоящей из чередующихся аксиально-намагниченных кольцевых магнитов, полюсных наконечников со ступицами из ферромагнитного материала, пространственно совмещенных с емкостными втулками резонаторов, диафрагм из немагнитного материала с емкостными втулками, установленных между полюсными наконечниками, по крайней мере в части МПФС, расположенной после ввода ВЧ энергии, емкостные втулки и части диафрагм, которые образуют стенку резонатора и примыкают к емкостным втулкам, объединены во вставку, выполненную из ферромагнитного материала, и закреплены в диафрагмах на одинаковом расстоянии от полюсных наконечников кольцевыми элементами из немагнитного материала. Диафрагмы из немагнитного материала выполнены в виде ступенчатых тел вращения, состоящего, по меньшей мере, из двух цилиндрических частей, причем меньший внутренний диаметр диафрагмы равен внутреннему диаметру полости резонаторов, а больший внутренний диаметр диафрагмы равен внешнему диаметру кольцевых элементов, протяженность в осевом направлении емкостных втулок полюсных наконечников и диафрагм одинакова и определяется из условия 0,15<lвт/L<0,2, а толщина втулок в радиальном направлении составляет, по крайней мере, половину толщины стенки резонаторов. Кроме того, диафрагмы и кольцевые элементы выполнены из материала с высокой теплопроводностью, например из меди.The problem is solved in such a way that in TWT with a magnetic periodic focusing system (MPFS), consisting of alternating axially magnetized ring magnets, pole tips with hubs of ferromagnetic material, spatially aligned with capacitive bushings of resonators, diaphragms of non-magnetic material with capacitive bushings installed between the pole pieces, at least in the part of the MPFS located after the input of RF energy, capacitive bushings and parts of the diaphragms that form the wall resonator and adjacent to the capacitive bushings, combined into an insert made of ferromagnetic material, and fixed in the diaphragms at the same distance from the pole pieces with ring elements made of non-magnetic material. The diaphragms of non-magnetic material are made in the form of stepped bodies of revolution, consisting of at least two cylindrical parts, the smaller inner diameter of the diaphragm equal to the inner diameter of the cavity of the resonators, and the larger inner diameter of the diaphragm equal to the outer diameter of the ring elements, the length in the axial direction of the capacitive bushings pole pieces and diaphragms same and determined by the condition 0,15 <l W / L <0,2, and the thickness of sleeves in the radial direction is at least half the thickness of the article APIS resonators. In addition, the diaphragms and ring elements are made of a material with high thermal conductivity, for example, copper.

На фиг.1 схематически представлен предпочтительный вариант ЛБВ в соответствии с полезной моделью. На фиг.2 представлен вариант исполнения ЛБВ с МПФС. На фиг.3 представлены экспериментальные зависимости токопрохождения к от параметра магнитного поля α для обычной ЛБВ (1) и для ЛБВ с МПФС предложенной конструкции (2).Figure 1 schematically shows a preferred embodiment of TWT in accordance with a utility model. Figure 2 presents an embodiment of TWT with MPFS. Figure 3 shows the experimental dependences of the current transmission k on the magnetic field parameter α for a conventional TWT (1) and for a TWT with MPPS of the proposed design (2).

ЛБВ содержит электронную пушку 1, формирующую интенсивный электронный пучок, МПФС, состоящую из ячеек чередующихся кольцевых магнитов 2, полюсных наконечников 3, составных ВЧ диафрагм 4, с вставкой из ферромагнитного материала 5. Составные ВЧ диафрагмы 4, вставки из ферромагнитного материала 5 и полюсные наконечники 3 образуют резонаторы замедляющей системы и вакуумную TWT contains an electron gun 1, which forms an intense electron beam, MPPS, consisting of cells of alternating ring magnets 2, pole tips 3, composite RF diaphragms 4, with an insert of ferromagnetic material 5. Composite RF diaphragms 4, inserts of ferromagnetic material 5 and pole tips 3 form the resonators of the delay system and the vacuum

оболочку ЛБВ, расположенные после ввода ВЧ-энергии 6. Внутренняя часть составной ВЧ диафрагмы выполнена в виде ступенчатого тела вращения 7, состоящего, по меньшей мере, из двух цилиндрических частей, и кольцевого элемента 8, между которыми на одинаковом расстоянии от полюсных наконечников располагается вставка из ферромагнитного материала 5.TWT shell located after the input of HF energy 6. The inner part of the composite HF diaphragm is made in the form of a stepped body of revolution 7, consisting of at least two cylindrical parts, and an annular element 8, between which at the same distance from the pole pieces there is an insert from ferromagnetic material 5.

Этой конструкции ЛБВ соответствует распределение абсолютной величины продольной составляющей магнитной индукции вдоль оси прибора в ячейках МПФС, которое обеспечивает фокусировку интенсивного электронного пучка с малыми пульсациями в широком диапазоне изменений параметров ЛБВ с МПФС.This TWT design corresponds to the distribution of the absolute value of the longitudinal component of magnetic induction along the axis of the device in the MPPS cells, which provides focusing of the intense electron beam with small ripples in a wide range of TWT parameters with MPPS.

Проведенные расчеты и экспериментальные измерения токооседания показали, что выбор размеров и расположения вставки из ферромагнитного материала в ЛБВ с МПФС предложенной конструкции обеспечивают транспортировку электронного потока в пролетном канале с существенно меньшими амплитудами пульсаций по сравнению с обычной ЛБВ с МПФС, и прохождение пучка через пролетный канал ЗС для ЛБВ заявленной конструкции существенно выше, чем прохождение пучка в пролетном канале обычной ЛБВ.The calculations and experimental measurements of the current deposition showed that the choice of the size and location of the insert made of ferromagnetic material in the TWT with MPFS of the proposed design ensures the transport of the electron beam in the passage channel with significantly lower pulsation amplitudes compared to the usual TWT with MPFS, and the beam passes through the transit channel of the ZS for TWT of the claimed design is significantly higher than the beam passage in the passage channel of a conventional TWT.

На основании расчетных и экспериментальных исследований определены основные размеры емкостных втулок резонаторов. При условии отсутствия насыщения материала при заданной толщине стенок резонаторов, выборе толщины втулок в радиальном направлении, равном, по крайней мере, половине толщины стенки резонаторов, насыщения материала втулок не происходит, и в ЛБВ заявленной конструкции реализуется требуемая структура магнитного поля. При выборе протяженности емкостных втулок в пределах 0,15<lвт/L<0,2 в ЛБВ с МПФС предложенной конструкции реализуется зазор между емкостными втулками, который обеспечивает оптимальную эффективность взаимодействия электронного потока с ВЧ полем (Данович И.А. Формирование электронных потоков периодическими магнитными полями с несинусоидальным осевым законом распределения индукции // Электронная техника. Сер.1. Электроника СВЧ, 1966, Вып.9, С.20), а в распределении магнитного поля МПФС, появляются требуемые значения высших гармоник магнитного поля, которые обеспечивают устойчивую фокусировку пучка с малыми пульсациями вплоть до значений α≤1,4 (Архипов А.В., Глотов Е.П., Дармаев А.Н., Морев С.П. Транспортировка электронных потоков в МПФС с негармоническим распределением магнитного поля // Радитехника и электроника, 2007, т.52, №7, с.1-10).Based on the calculated and experimental studies, the main dimensions of the capacitive bushings of the resonators are determined. In the absence of saturation of the material at a given thickness of the walls of the resonators, the choice of the thickness of the bushings in the radial direction equal to at least half the wall thickness of the resonators, saturation of the material of the bushings does not occur, and the required magnetic field structure is realized in the TWT of the claimed design. When choosing the length of the capacitive bushings in the range 0.15 <l W / L <0.2 in TWT with the MPFS of the proposed design, a gap between the capacitive bushings is realized, which ensures the optimal efficiency of the interaction of the electron beam with the rf field (Danovich I.A. periodic magnetic fields with a non-sinusoidal axial law of distribution of induction // Electronic Engineering. Ser.1. Microwave Electronics, 1966, Issue 9, C.20), and in the distribution of the magnetic field of the MPPS, the required values of the higher harmonics of the magnetic field appear which provide stable focusing of the beam with small pulsations up to α≤1.4 (Arkhipov A.V., Glotov E.P., Darmaev A.N., Morev S.P. Transportation of electron fluxes in MPFS with an inharmonic magnetic distribution fields // Radio engineering and electronics, 2007, vol. 52, No. 7, pp. 1-10).

При выборе протяженности емкостных втулок полюсных наконечников и диафрагм в осевом направлении меньше чем 0,15 L или больше чем 0,2 L, зазор между When choosing the length of the capacitive bushings of the pole pieces and diaphragms in the axial direction of less than 0.15 L or more than 0.2 L, the gap between

втулками резонаторов становится неоптимальным для взаимодействия пучка с электромагнитной волной и происходит деградация выходных параметров ЛБВ. Кроме того, как показали экспериментальные измерения магнитного поля, при протяженности в осевом направлении емкостных втулок полюсных наконечников и диафрагм меньше, чем 0,15 L, или больше, чем 0,2 L, получающаяся структура магнитного поля в ячейках МПФС приводит к увеличению пульсаций электронного потока и к уменьшению величин параметра магнитного поля, при которых получается устойчивая фокусировка пучка. При несимметричном закреплении в осевом направлении относительно полюсных наконечников вставки из ферромагнитного материала кольцевыми элементами из немагнитного материала, в распределении магнитного поля появляются четные гармоники, и амплитуда пульсаций границы пучка резко возрастает.the resonator sleeves becomes non-optimal for the interaction of the beam with the electromagnetic wave and the TWT output parameters degrade. In addition, as shown by experimental measurements of the magnetic field, when the axial extension of the capacitive bushings of the pole pieces and diaphragms is less than 0.15 L or more than 0.2 L, the resulting magnetic field structure in the MPPS cells increases the pulsations of the electron flow and to a decrease in the magnitude of the magnetic field parameter at which stable beam focusing is obtained. With asymmetric axial fastening relative to the pole tips of the ferromagnetic material insert with ring elements of non-magnetic material, even harmonics appear in the distribution of the magnetic field, and the amplitude of the pulsations of the beam boundary sharply increases.

В предложенной конструкции при переходе в коротковолновую часть СВЧ диапазона вставка из ферромагнитного материала остается крупноструктурной, может быть размещена в составной ВЧ диафрагме с требуемой точностью и обеспечивает необходимое для фокусировки интенсивного потока распределение магнитного поля. Уменьшение величины фокусирующего магнитного поля в предлагаемой конструкции ЛБВ с МПФС по сравнению с обычной ЛБВ с МПФС, как показали экспериментальные измерения, при одинаковых размерах ферромагнитного элементов и магнитов не превышает единиц процентов.In the proposed design, when moving to the short-wave part of the microwave range, the insert made of ferromagnetic material remains coarse-grained, can be placed in the composite high-frequency diaphragm with the required accuracy and provides the magnetic field distribution necessary for focusing the intense flux. A decrease in the focusing magnetic field in the proposed construction of TWT with MPFS as compared with a conventional TWT with MPFS, as shown by experimental measurements, does not exceed units of percent for identical sizes of ferromagnetic elements and magnets.

Количество паяных швов, необходимых для создания вакуумной оболочки в ЛБВ с МПФС заявленной конструкции, не увеличивается по сравнению с обычной конструкцией ЛБВ.The number of soldered joints needed to create a vacuum shell in the TWT with MPPS of the claimed design does not increase compared to the conventional TWT design.

Практическое изготовление составной ВЧ диафрагмы и вставки из ферромагнитного материала в предлагаемой конструкции не требует многочисленных технологических операций и выполняется на стандартном металлообрабатывающем оборудовании, что облегчает промышленную применимость.The practical manufacture of a composite RF diaphragm and an insert of ferromagnetic material in the proposed design does not require numerous technological operations and is performed on standard metal-working equipment, which facilitates industrial applicability.

Применение предложенной конструкции ЛБВ с МПФС позволило уменьшить потери тока пучка и снизить тепловую нагрузку на замедляющую систему в статическом режиме работы при пониженных величинах ускоряющих потенциалов, а также при повышенных уровнях эффективного фокусирующего магнитного поля при динамическом режиме работы,The application of the proposed TWT design with MPFS allowed us to reduce the beam current loss and to reduce the thermal load on the retarding system in the static mode of operation at lower values of accelerating potentials, as well as at higher levels of the effective focusing magnetic field during dynamic operation,

Таким образом, предлагаемая конструкция ЛБВ обладает следующими преимуществами:Thus, the proposed TWT design has the following advantages:

улучшение токопрохождения в приборах О-типа в статическом режиме работы, вследствие уменьшения величины пульсаций пучка;improved current flow in O-type devices in a static mode of operation, due to a decrease in the magnitude of the pulsations of the beam;

уменьшение динамической расфокусировки за счет возможности увеличивать величину эффективного фокусирующего магнитного поля.decrease in dynamic defocus due to the ability to increase the value of the effective focusing magnetic field.

Claims (3)

1. Лампа бегущей волны (ЛБВ) с магнитной периодической фокусирующей системой (МПФС), состоящей из чередующихся аксиально-намагниченных кольцевых магнитов, полюсных наконечников со ступицами из ферромагнитного материала, пространственно совмещенных с емкостными втулками резонаторов, диафрагм из немагнитного материала с емкостными втулками, установленных между полюсными наконечниками, отличающаяся тем, что по крайней мере в части МПФС, расположенной после ввода ВЧ-энергии, емкостные втулки и примыкающие к емкостным втулкам части диафрагм, образующие стенку резонатора, объединены в выполненные из ферромагнитного материала вставки, которые закреплены в диафрагмах на одинаковом расстоянии от полюсных наконечников кольцевыми элементами из немагнитного материала.1. A traveling wave lamp (TWT) with a magnetic periodic focusing system (MPFS), consisting of alternating axially magnetized ring magnets, pole pieces with hubs of ferromagnetic material, spatially aligned with capacitive bushings of resonators, diaphragms made of non-magnetic material with mounted capacitive bushings, between the pole pieces, characterized in that at least in the part of the MPPS located after the input of the RF energy, the capacitive bushings and the diaphragm parts adjacent to the capacitive bushings m forming the wall of the resonator, combined in the insert made of ferromagnetic material which are secured in the apertures equidistant from the pole pieces of the annular elements of a nonmagnetic material. 2. ЛБВ по п.1, отличающаяся тем, что диафрагмы выполнены в виде ступенчатых тел вращения, состоящих по меньшей мере из двух цилиндрических частей, причем меньший внутренний диаметр диафрагмы равен внутреннему диаметру полости резонаторов, больший внутренний диаметр диафрагмы равен внешнему диаметру кольцевых элементов, протяженность в осевом направлении емкостных втулок полюсных наконечников и диафрагм одинакова и определяется из условия 0,15<lвт/L<0,2, а толщина втулок в радиальном направлении составляет, по крайней мере, половину толщины стенки резонаторов.2. TWT according to claim 1, characterized in that the diaphragms are made in the form of stepped bodies of revolution, consisting of at least two cylindrical parts, the smaller inner diameter of the diaphragm equal to the inner diameter of the cavity of the resonators, the larger inner diameter of the diaphragm equal to the outer diameter of the ring elements, the axial extension of the capacitive bushings of the pole pieces and diaphragms is the same and is determined from the condition 0.15 <l W / L <0.2, and the thickness of the bushings in the radial direction is at least half the thickness the walls of the resonators. 3. ЛБВ по любому из пп.1 или 2, отличающаяся тем, что диафрагмы и кольцевые элементы выполнены из материала с высокой теплопроводностью, например из меди.
Figure 00000001
3. TWT according to any one of claims 1 or 2, characterized in that the diaphragms and ring elements are made of a material with high thermal conductivity, for example, copper.
Figure 00000001
RU2007127876/22U 2007-07-23 2007-07-23 RUNNING WAVE LAMP WITH MAGNETIC PERIODIC FOCUSING SYSTEM RU69680U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007127876/22U RU69680U1 (en) 2007-07-23 2007-07-23 RUNNING WAVE LAMP WITH MAGNETIC PERIODIC FOCUSING SYSTEM

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007127876/22U RU69680U1 (en) 2007-07-23 2007-07-23 RUNNING WAVE LAMP WITH MAGNETIC PERIODIC FOCUSING SYSTEM

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU69680U1 true RU69680U1 (en) 2007-12-27

Family

ID=39019441

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007127876/22U RU69680U1 (en) 2007-07-23 2007-07-23 RUNNING WAVE LAMP WITH MAGNETIC PERIODIC FOCUSING SYSTEM

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU69680U1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2602823C2 (en) * 2011-11-23 2016-11-20 Машиненфабрик Райнхаузен Гмбх Step switch with vacuum switching lamps
RU2621070C2 (en) * 2012-04-20 2017-05-31 Машиненфабрик Райнхаузен Гмбх Load stage switch

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2602823C2 (en) * 2011-11-23 2016-11-20 Машиненфабрик Райнхаузен Гмбх Step switch with vacuum switching lamps
RU2621070C2 (en) * 2012-04-20 2017-05-31 Машиненфабрик Райнхаузен Гмбх Load stage switch

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105047355A (en) Cylindrical permanent magnet system for focusing and guiding electron beam
RU69680U1 (en) RUNNING WAVE LAMP WITH MAGNETIC PERIODIC FOCUSING SYSTEM
RU2352017C1 (en) Traveling wave lamp with magnetic periodic focusing system
CN110970279B (en) Permanent magnet packaged radial strong current electron beam high-power microwave oscillator
RU73125U1 (en) RUNNING WAVE LAMP WITH MAGNETIC PERIODIC FOCUSING SYSTEM
CA2709453C (en) Microwave frequency structure for microwave tube with beam-containing device with permanent magnets and enhanced cooling
RU2352016C1 (en) Traveling wave lamp with magnetic periodic focusing system
JP2016225201A (en) Klystron
KR101679518B1 (en) Magnetron
JP3511293B2 (en) Klystron resonance cavity in TM01X mode (X&gt; 0)
US3896329A (en) Permanent magnet beam focus structure for linear beam tubes
JP7070980B2 (en) Klystron
RU206633U1 (en) MAGNETIC FOCUSING SYSTEM
CN102163528B (en) Multi-beam coupled cavity traveling-wave tube slow-wave structure and manufacturing method thereof
JP2008146925A (en) Multi-beam klystron
RU2796977C1 (en) Magnetic focusing system
CN109166779A (en) A kind of relativistic magnetron permanent magnetic circuit system
Barnett Large bore electropermagnets for high power millimeter-wave gyrotrons
Qu et al. Development of a C-band 2.5-MW peak power broadband klystron based on high efficiency
JP5377234B2 (en) Klystron equipment
Ruan et al. Development of W-band sheet beam klystron with high transmission rate electron optics system
CN109494142B (en) Magnetic insulated wire oscillator with ridge loading blade structure
Dong et al. Characteristic impedances in output cylindrical coaxial cavity resonator of klystron
RU2074448C1 (en) Magnetic focusing system of o-type microwave device
CN106206219B (en) A kind of tunable klystron amplifier output cavity

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20090724