SU1241301A1

SU1241301A1 - Power pulse source of microwave radiation

Info

Publication number: SU1241301A1
Application number: SU843775271A
Authority: SU
Inventors: Алексей Иванович Климов; Владимир Ильич Кошелев; Константин Николаевич Сухушин
Original assignee: Институт сильноточной электроники СО АН СССР
Priority date: 1984-07-31
Filing date: 1984-07-31
Publication date: 1986-06-30

Description

Изобретение относитс .к технике СВЧ и может быть использовано дл получени импульсов СВЧ-излучени большой мощности.The invention relates to a microwave technique and can be used to produce high power microwave pulses.

Цель изобретени - повышение надежности за счет улучшени защиты выходного окна от повреждени электронами , не осевшими на коллектор,- с помощью несимметричного магнита специальной конструкции.The purpose of the invention is to increase reliability by improving the protection of the exit window from damage by electrons that are not deposited on the collector - using an asymmetrical magnet with a special design.

На чертеже схематически приведен конструкци мощного источника СВЧ- излучени .The drawing schematically shows the design of a powerful source of microwave radiation.

Источник СВЧ-излучени содержит соосно расположенные взрьшоэмиссион ный источник электронов, в качестве которого используетс коаксиальный диод с магнитной изол цией, состо щий из трубчатого катода 1 и анода- 2; диафрагму 3 дл коллимации электронного пзгчка, расшир ющегос из-за разлета катодной плазмы, эмит тирующей электроны, поперек магнит- ного пол , генератор 4 СВЧ-излучени , систему магнитных катушек 5 коррекции, создающую магнитное поле дл формировани , транспортировки и посадки пучка на коллектор, рупорную антенну 6 с выходным окном 7 из диэлектрика. Рупорна антенна, ис- пользованна дл вывода СВЧ-излу г чени , выполнена в форме усеченного конуса с диаметром большего основани 1,2 м, диаметром меньшего 0,17 м; длина рупора равна 0,9 м. Угол конуса составл ет бО. Седлообразные катушки 8, создающие поперечное магнитное поле, имеют форм овалов, выт нутых перпендикул рно образукнцш конической поверхности и облегающих поверхность рупора. Дпина овалов по поверхности рупораThe microwave radiation source contains a coaxially arranged surge emitting electron source, which uses a coaxial diode with magnetic insulation, consisting of a tubular cathode 1 and an anode-2; diaphragm 3 for collimation of an electron cable that expands due to scattering of the cathode plasma that emits electrons across the magnetic field , horn antenna 6 with output window 7 of dielectric. The horn antenna used to output the microwave radiation is made in the shape of a truncated cone with a larger base diameter of 1.2 m and a diameter of less than 0.17 m; the length of the horn is 0.9 m. The angle of the cone is BO. The saddle-shaped coils 8, which create a transverse magnetic field, have oval shapes that are perpendicular to form a conical surface and fit a horn surface. Dupina ovals on the surface of the horn

4130141301

равна I,3 м, их ширина 0,27 м. Катушки установлены на рассто нии 0,75 м вдоль образующей от меньшего основани рупора. Кажда катушкаequal to I, 3 m, their width is 0.27 m. The coils are set at a distance of 0.75 m along the generatrix from the smaller base of the horn. Each coil

) имеет по 5 витков. Катушки включены последовательно с системой катушек . магнитного пол транспортировки пучка . Питание всей магнитной системы осуществл етс при разр де батареи) has 5 turns. The coils are connected in series with the coil system. magnetic field transporting beam. The entire magnetic system is powered by discharging the battery.

конденсаторов через тиристорный коммутатор . В качестве коллектора электронного пучка используетс кольцевой участок конической поверхности рупора антенны шириной приблизительно capacitors through a thyristor switch. An annular conical surface of the antenna horn with a width of approximately

S 0,1 м на рассто нии 0,2-0,35 м от меньшего основани рупора.S 0.1 m at a distance of 0.2-0.35 m from the smaller base of the horn.

Цри достижении максимума напр женности магнитного пол к коаксиальному диоду с магнитной изол цией при20 кладываетс импульс напр жени амплитудой 1-2,5 MB, длительностью 1 мкс и формируетс сильноточный рел тивистский электронный пучок с током 6-20 кА. Указанный электронный пучок транспортируетс в однородном магнитном поле системы катушек в СВЧ-гене- раторе, где при взаимодействии пучка с электромагнитным полем замедл ющей структуры возникает импульсWhen the maximum magnetic field strength is reached, a voltage pulse with an amplitude of 1-2.5 MB and a duration of 1 µs is applied to a coaxial diode with magnetic insulation and a high-current relativistic electron beam with a current of 6–20 kA is formed. The said electron beam is transported in a uniform magnetic field of the coil system in the microwave generator, where, as the beam interacts with the electromagnetic field of the moderating structure, an impulse

30 СВЧ-излучени большой мощности.30 high power microwave radiation.

Далее основна часть пучка в краевом магнитном поле системы катушек расши . , р етс и попадает на коллектор, где рассеиваетс кинетическойFurther, the main part of the beam in the edge magnetic field of the system of coils dil. , pts and falls on the collector, where kinetic

35 энергии электронов. СВЧ-излучение посредством рупорной антенны выводитс в атмосферу. Электроны, не . осевшие.на коллектор, .проход т область спадающего магнитного пол 35 electron energy. Microwave radiation is output to the atmosphere through a horn antenna. Electrons, not. on the collector, pass through the region of the falling magnetic field

49транспортировки, попадают в поперечное отклбн юще магнитное поле и выпадают на рупор, не достига выходного -окна рупорной антенны.49 of transportation, fall into the transverse otkbnu magnetic field and fall on the horn, not reaching the output window of the horn antenna.

2525

77

3-3-

FF

/Tl/ Tl

- ЕХЗ- EHZ

Составитель С.Шитов Редактор М.Дылын Техред Н.Бонкало Корректор Compiled by S. Shitov Editor M. Dylyn Tehred N. Bonkalo Proofreader

Заказ 3604/47 Тираж 643 . Подписное ВНРШПИ Государственного комитета СССР.Order 3604/47 Circulation 643. Subscription VNRSHPI State Committee of the USSR.

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска наб., д.4/5for inventions and discoveries 113035, Moscow, Zh-35, Raushsk nab., 4/5

Производственно-полиграфическое предпри тие , г .Ужгород, ул. Про.ект.на , 4Production and printing company, Uzhgorod, ul. 4 pro.

Claims

A POWERFUL PULSED SOURCE OF MICROWAVE RADIATION, comprising a coaxially placed electron source, a microwave generator, a solenoid with correction coils, a horn antenna with an output window made of a dielectric, an electron collector and a deflecting magnet located between the output window and the electron collector, characterized in that in order to increase reliability by improving the protection of the output window from damage by electrons that have not settled on the collector, the deflecting asymmetric magnet is made in the form of a pair of saddle-shaped coils k, symmetrical with respect to two mutually perpendicular planes passing through the axis of symmetry of the radiation source and completely covering the horn antenna, located at a distance of 8 from the collector, determined by the inequalities 0.5 h <t <h, and the number of turns of the coil N is selected from the relation

N = 10 ⁴ y

Ο _λ 5 _ς 2 _λ 5 where h is the size of the coils along the axis of the source, is 0.7 - 1.5 of the diameter of the collector;

J is the current in the coils of the deflecting system;

y is the relativistic factor of electrons.