SU1709428A1 - Магникон - Google Patents

Магникон Download PDF

Info

Publication number
SU1709428A1
SU1709428A1 SU874294828A SU4294828A SU1709428A1 SU 1709428 A1 SU1709428 A1 SU 1709428A1 SU 874294828 A SU874294828 A SU 874294828A SU 4294828 A SU4294828 A SU 4294828A SU 1709428 A1 SU1709428 A1 SU 1709428A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
magnetic field
longitudinal magnetic
magnikon
azimuth
creating
Prior art date
Application number
SU874294828A
Other languages
English (en)
Inventor
Марлен Монсеевич Карлинер
Евгений Владимирович Козырев
Иван Григорьевич Макаров
Олег Александрович Нежевенко
Геннадий Николаевич Острейко
Геннадий Васильевич Сердобинцев
Original Assignee
Институт ядерной физики СО АН СССР
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 Институт ядерной физики СО АН СССР filed Critical Институт ядерной физики СО АН СССР
Priority to SU874294828A priority Critical patent/SU1709428A1/ru
Application granted granted Critical
Publication of SU1709428A1 publication Critical patent/SU1709428A1/ru

Links

Landscapes

  • Lasers (AREA)

Abstract

1. МАГНИКОН, содержащий соосно расположенные источник ускоренных электродов, электродинамическую систему с отверсти ми дл  пролета электронов, включающую устройства круговой развертки и отбора энергии, коллектор и устройство дл  создани  продольного магнитного пол  в области электродинамической системы, отличающийс  тем. что. с целью увеличени  мощности и КП1Д, в качестве устройства дл  создани  продольного магнитного пол  использовано устройство дл  создани  однородного продольного магнитного пол , а электродинамическа  система содержит по крайней мере систему типа цепочки св занных резонаторов с бегущей по азимуту волной Е 110 или Е 210 типов.2.Магникон по п,1, отличаю щи и с   тем. что устройство круговой развертки содержит входной и промежуточный резонаторы, при этом выполнено условиеВ=2Е.а,,где В - индукци  однородного продольного магнитного ПОЛЯ, Тл;

Description

Изобретение относитс  к мощным электровакуум41ым приборам СВЧ и может быть использовано дл  получени  больших сред
них и импульсных уровней мощности в дециметровом и сантиметровом диапазонах длин волн при высоком КПД.
Целью изобретени   вл етс  увеличение высокочастотной мощности и повышение рабочей частоты магникона.
На фиг.1 и 2 показаны конструктивные схемы магниконов,
Магникон содержит источник 1 ускоренных электронов, электродинамическую систему, включающую устройство круговой развертки, состо щей из резонатора 2 развертки и пассивного резонатора 3, и выходное устройство отбора энергии с шайбами 5 и диафрагмами 6, выводы энергии 7, устройство дл  создани  продольного магнитного пол  - соленоид 8, питаемый источником 9 тока, коллектор 10.
Устройство круговой развертки св зано с продольным магнитным полем соотношением
.«,
где В - индукци  продольного магнитного пол ,.Тл; .
(I) - кругова  частота колебаний в резонаторах , рад О ;
е,т - зар д и масса электрона, Кл, кг.
Устройство работает следующим образом .
Электронный пучок, сформированный и ускоренный в источнике 1, отклон етс  системой круговой развертки. Электроны пучка на выходе пассивного резонатора 3 имеют поперечнуюскорость, сравнимую с их полной скоростью,и далее, двига сь по винтовой траектории, параметры которой определ ютс  величиной посто нного пол  и составл ющими полной скорости, попадают в выходной резонатор. Выходное устройство отбора энергии представл ет резонансную структуру в виде цепочки св занных резонаторов, образованиых шайбами и диафрагмами, рассто ние между которыми равно примерно Дп Л/2 , где
-отношение продольной составл V
ющей скорости электронов к скорости све та; А - рабоча  длина волны. Поперечные размеры выбраны так, что в. каждом резонаторе возбуждаетс  бегуща  по азимуту волна с поперечной магнитной составл ющей (т.е. распределени  в области движени  частиц соответствует распределению Е110 типа ), фаза которой отличаетс  от фазы волны в соседнем резонаторе на   .В таком выходном устройстве за счет переключени  фазы в соседних резонаторах ( чейках) осуществл етс  синхронное длительное взаимодействие , поперечна  скорость частиц уменьшаетс  и их движение представл ет спираль уменьшающегос  диаметра. После
торможени  в выходном резонаторе электроны попадают в коллектор 10. СВЧ-мощность выходного резонатора выводитс  с помощью вывода энергии 7 (направленного
ответвител ). Дл  облегчени  работы выводных устройство их может быть несколько.
Этот же принцип работы прибора (т.е. полное магнитное сопровождение) может быть реализован, если выходной резонатор
выполнить в виде одиночного резонатора, имеющего размеры, необходимые дл  возбуждени  в нем колебаний типа Е210 на частоте в два раза выше, чем частота развертки . Синхронное воздействие злектронов с электромагнитной волной в таком резонаторе при том же поле сопровождени  достигаетс  в режиме удвоени  частоты, так как переключение фазы в нужный момент времени осуществл етс  за счет квадрупольного азимутального распределени  полей .
Получение высокого КПД в магниконе
требует отклонени  частиц на угол, близкий
к 90°. Получение таких углов отклонени 
сопр жено с необходимостью получени  больших полей в пассивном резонаторе (последнем по ходу пучка), так как именно в нем происходит отклонение на большие углы. По этой причине, в основном, уменьшаютс 
мощность и КПД при стремлении увеличить рабочую частоту прибора. Значительно продвинутьс  в сторону высоких частот (3--30 ГГц) позвол т применение в качестве пассивного резонатора цепочки одинаковых
св занных резонаторов, имеющих размеры, необходимые дл  возбуждени  в них бегущей по азимуту волны, с распределением типа Е110 и фазовой скоростью вдоль цепочки резонаторов, близкой к продольной
составл ющей скорости электронов. В такой отклон ющей структуре амплитуды полей в резонаторных  чейках практически равны, а фазы в соседних могут отличатьс  на л, Поэтому в таком пассивном резонаторе электроны в каждой  чейке, отклон ютс  на Да ,.
«
Да
п
где а- полное отклонение (отклонение на выходе из пассивного резонатора): п - количество  чеек в структуре. Возможны различные модификации предлагаемых приборов, например магнйкон , в котором пассивный и выходной резонаторы представл ют цепочки св занных резонаторов, помещенных в соленоид, который может быть и секционированным, выходной резонатор может иметь один или несколько выводов энергии.
Предлагаемые магниконы могут быть использованы дл  ВЧ-питани  ускор ющих резонаторов накопительных колец, сильноточных ускорителей и других потребителей непрерывной СВЧ-мощности или импульсной . Аналитические и численные расчеты электронно-оптического тракта и взаимодействие электронов пучка с электромагнитными пол ми показали возможность получени  5 МВт в непрерывном режиме при высоком КПД в диапазоне длин йолн
вплоть до 10-20 см, импульсной мощности до 500-1000 МВт в диапазоне длин волн 3-5 см, Высокие параметры обеспечиваютс  полным магнитным сопровождением и распределенным взаимодействием при развертке пучка. Это дает возможность, во-первых, увеличить ток прибора, а во-вторых , существенно уменьшает направленность электрического пол , а следовательно, и удельные тепловые нагрузки в пассивном резонаторе.

Claims (5)

  1. (54X57) 1. МАГНИКОН, содержащий соосно расположенные источник ускоренных электродов. электродинамическую систему с отверстиями для пролета электронов, включающую устройства круговой развертки и отбора энергии, коллектор и устройство для создания продольного магнитного поля в области электродинамической системы, о тличающийся тем, что. с целью увеличения мощности и КПД, в качестве устройства для создания продольного магнитного поля использовано устройство для создания однородного продольного магнитного поля, а электродинамическая система содержит по крайней мере систему типа цепочки связанных резонаторов с бегущей по азимуту волной Е 110 или Е 210 типов.
  2. 2. Магникон по п,1, о т л и ч а ю щ и й с я тем. что устройство круговой развертки содержит входной и промежуточный резонаторы, при этом выполнено условие
    В = 2—-ф, е где В - индукция однородного продольного магнитного поля, Тл;
    ω — круговая частота колебаний в резонаторах, рад/с;
    е,т - заряд и масса электрона, Кл, кг.
  3. 3. Магникон по пп.1 и 2, о т л и ч а ю щ и- й с я тем, что устройство отбора энергии выполнено в виде цепочки связанных резонаторов с бегущей по азимуту волной Е 110 / или Е 210 типов.
  4. 4. Магникон по пп.1 и 2, о т л и ч а ющий с я тем, что промежуточный резонатор выполнен в виде цепочки Связанных резонаторов с бегущей по азимуту волной Е 110, а устройство отбора энергии выполнено в виде цилиндрического резонатора с бегущей по азимуту волной Е 210 с частотой, равной удвоенной частоте входного сигнала.
  5. 5. Магникон по п.1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью обеспечения режима генерации и упрощения конструкции, устройства круговой развертки и отбора энергии выполнены в виде единой системы типа цепочки связанных резонаторов с бегущей по азимуту волной Е 110 типа, при этом выполнено условие
    В>2 —·ω.
    е
    SLL<..> :709428 А1
SU874294828A 1987-08-03 1987-08-03 Магникон SU1709428A1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU874294828A SU1709428A1 (ru) 1987-08-03 1987-08-03 Магникон

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU874294828A SU1709428A1 (ru) 1987-08-03 1987-08-03 Магникон

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1709428A1 true SU1709428A1 (ru) 1992-01-30

Family

ID=21323468

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU874294828A SU1709428A1 (ru) 1987-08-03 1987-08-03 Магникон

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1709428A1 (ru)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Кураев А.А. К расчету усилител на рел тивистском электронном потоке с магнитным модул тором. - Р и Э. 1982. Т. XXVI!. № 6, С.1232.Белов А.Н., Карлинер М.М.. Козырев Е.В. Магникон - новый СВЧ-генератор дл ускорителей. - В кн.: Аннотации докладов. Международна конференци по ускорител м частиц высоких энергий. Новосибирск. 1986,с.192. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4306174A (en) Radio wave generator for ultra-high frequencies
US5534824A (en) Pulsed-current electron beam method and apparatus for use in generating and amplifying electromagnetic energy
US4395655A (en) High power gyrotron (OSC) or gyrotron type amplifier using light weight focusing for millimeter wave tubes
US4465953A (en) Rippled-field magnetron apparatus
US4553068A (en) High power millimeter-wave source
US5162698A (en) Cascaded relativistic magnetron
US3457450A (en) High frequency electron discharge device
US4621219A (en) Electron beam scrambler
SU1709428A1 (ru) Магникон
US5283534A (en) High frequency amplifying apparatus with a collector which has a periodic amplitude variable longitudinal magnetic field therein
Fuks et al. Optimization of the parameters of a relativistic magnetron with diffraction output
JPH04215232A (ja) 近接した空胴群を備えるマルチビームマイクロ波管
Wathen Genesis of a generator—The early history of the magnetron
KR100873492B1 (ko) 마이크로파 발진이 빠르게 안정화되는 자기 절연된 선형발진기
US5164634A (en) Electron beam device generating microwave energy via a modulated virtual cathode
US3792306A (en) Multisignal magnetron having plural signal coupling means
Granatstein et al. Survey of recent gyrotron developments
US6034572A (en) Magnetically insulated line oscillator microwave pulse generator
JPH10241585A (ja) 平板型マグネトロン
US2938139A (en) Velocity modulation tubes
US3359452A (en) Resonator for supporting non-sinus-oidal preiodic waveforms
Kwan et al. Theoretical and experimental investigation of reditrons
RU2075131C1 (ru) Клистрон
SU1598228A1 (ru) Ускор юща структра дл линейных ускорителей зар женных частиц
Phillips Conceptual designs for NLC ubitrons with permanent‐magnet wigglers