Генератор свч-излучения с релятивистским электронным пучком

(,51) 4 Н 01 АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ЧЕНИЯ С РЕЛЯПУЧКОМся к областиверхвысоконсти- поли- ирова то ектроники. Ге лятивистскимит сетчатый частотного излучен электронным пучком анод 3, термокатод 4 в виде отдельных сод2 огреватель ментов, распоеским окружносиэлектрическойных через реич ложенных по концентям, закрепленныхподложке 5 и подклгулировочные сопрому источнику накал а тивления 6 к сво а. Изобретение у частоты излучен распределения пл о сечению пучка,рощает регулировк за счет изменения исте 1,ности электронов п2 кя. ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Научно-исследовательский итут ядерной физики при Томскомтехническом институте им. С,М,КИзобретение относится к областиэлектронной техники, в частности кустройствам для генерации мощныхСВЧ-импульсов релятивистскими электронными потоками.5Целью изобретения является упрощение регулировки частоты излученияпутем использования термокатода, спомощью которого можно задавать не" 10обходимое распределение электронов впотоке, изменяя температурный рельефна катоде, что может быть осуществле но достаточно просто - изготовлениемподогревателя в виде. отдельных элементов с самостоятельными выводами,для подключения к индивидуально регулируемым источникам напряжения накала, Для данного генератора наиболееприемлемым является подогреватель с 2 рнагревательными элементами, расположенными по концентрическим окружностям, что обеспечивает, во-первых,регулировку распределения электроновпо сечению потока, которой и определяется частота излучения, во-вторых,синхронность колебания электронов иодночастотное заполнение СВЧ-импульса.На фиг.1 приведена схема генерато- ЗОра; на фиг,2 - разрез А-А на фиг.1,Генератор содержит вакуумныйобъем 1, термокатод 2, сетчатый анод, 3, нагревательные элементы 4, закрепленные на диэлектрической подложке5Нагревательные элементы располо 35жены по концентрическим окружностями подключены через регулировочныесопротивления 6 к своему источникунакала. Вывод СВЧ-излучения осуществлен через окно 7,Генератор СВЧ-излучения работаетследующим образом.Термокатод 2 разогревается с поМощью отдельных элементов 4 имеющих45Индивидуально регулируемое напряжениенакала. Благодаря индивидуальной регуЛировке накала каждого элемента-нагреВателя на катоде создается необходимыйтемпературный рельеф, которыми определяется распределение электронов по сечению потока, Под действием высокоГо напряжения положительной полярности, которое прикладывается к сетчатому аноду 3, электроны, эмиттированныес катода, ускоряются в промежутке ка тод. анод и после пролета через анод образуют виртуальный катод. В образованной потенциальной яме в про-. межутке катод - анод - виртуальный ка. тод электроны совершают осцилляторное движение, в результате которого и осуществляется генерация СВЧ-колебаний. Частота колебаний зависит от расстояния между катодом и виртуальным катодом: Г - 17 , где Е - целоелчисло;= - " время пролета электррона в потенциальной яме; д - расстояние между катодом и виртуальным катодом; ч - скоро ст ь эл ектро на. Р а с стояние между катодом и виртуальным катодом определяется радиальным распределением электронов по сечении потока.Так, в случае сплошного потока виртуальный катод находится от анода на расстоянии, примерно равном зазору катод - анод. Если электронный поток полый, то виртуальный катод удален от анода на большее расстояние, чем при сплошном электронном потоке, При изменении напряжения накала на элементе-нагревателе с помощью сопротивлений 6 локально изменяется температура катода, что приводит к перераспределению электронов по сечению потока и, как следствие этого, к изменению частоты излучения.Для нормальной работы генератора необходимо, чтобы в промежутке катод - анод осуществлялся режим тока насыщения.Предлагаемый генератор позволяет автоматизировать процесс регулировки частоты СВЧ-излучения и подключить его к ЭВМ. Формула изобретенияГенератор СВЧ-излучения с релятивистским электронным пучком, содержащий сетчатый анод и катод, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения регулировки частоты излучения за счет изменения распределения плотности электронов по сечению пучка, в качестве катода использован термокатод с подогревателем, выполненным в виде отдельных элементов, расположенных по концентрическим ок" ружностям, причем каждый элемент име. ет самостоятельные выводы для подсоединения к своему источнику накала1396173 А-А Составитель А,КиселевТехред Л. Сердюкова Редактор А.Маковская Корректор Н.Король Заказ 2499/52 Тираж 746 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Иосква, Ж, Раушская наб д, 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4