Генератор дифракционного излучения

д, ю 4. тгИЗОБРТЕНИЯ Союз Советских Сфциапистичесних Респубпии) Приоритет Государственный комитетСовета Министров СССРпо делам изобретенийи открытий Бюллетень3 писания 0407.78(71) Заявит 4) ГЕНЕРАТОР ДИФРАКЦИОННОГО ИЗЛУЧЕНИЯ емил 0 Изобретение относится к техник генерирования миллиметровых и суб лиметровых волн.Известны генераторы дифракционного излучения, в которых электронный 5 поток при движении вблизи отражающей дифракционной решетки, частично покрывающей поверхность плоского зеркала, порождает дифракционное излучение, которое возбуждает полусимметрич,-1 ный открытый резонатор, Мощность этих генераторов обычно невелика - в непрерывном режиме не превышает десятков ватт. Такой генератор (ГДИ) можно назвать однокаскадным. 15Цель изобретения - увеличение мощности и стабильности генератора миллиметрового и субмиллиметрового диапазонов, а также создание генератора, работающего одновременно. на двух 20 или нескольких частотах в этих же диапазонах одновременно.Эта цель осуществляется путем построения сложной электродинамической резонансной системы, содержащей не- х 5 сколько активных и пассивных зеркал, электродинамически связанных между собой полупрозрачной дифракционной решеткбй иэ элементов круглого поперечного сечения; причем дифракционная ЗО решетка работает в режиме возникновения первых двух (положительной иотрицательной) пространственных гармоник при нормальном падении на нееплоской волны. Такой генератор естественно назвать многокаскадным генератором дифракционного излучения (МГДИ)Активные зеркала имеют плоскуюповерхность, частично покрытую отражательными дифракционными решетками,над которыми пролетают электронныепучки. Излучение, порождаемое электреронными пучками, дифрагируя на полупрозрачной дифракционной решетке,распространяется к каждому из зеркалэлектродинамической системы. Частьего , попадающая на пассивное зеркало с отверстием связи, выводится из.генератора, остальная часть используется дЛя осуществления обратной связи между электронными пучками - такосуществляется взаимная когерентностьизлучения всеми электронными пучками,Следовательно МГДИ представляетсобой такое устройство, в котором засчет дифракционных свойств полупрозрачной решетки четыре однокаскадныеГДИ объединены в один генератор;причем это объединениЕ происходит засчет пр 111 е 11 ен 11 Я сложной открытойэлектродинам 1 г 1 еской структуры с полупрозрачной решеткой.На чертеже схематически представлен пример В полнения предлагаемойконструкции;.нагокаскадного генератооа дифракианного излучения. 5Конструкция содержит дифракционную решретку 1 из брусьев круглого сечения; поперечное сечение элемента 2решетки 1 зеркала 3 и 4 пассивного открытого резонатора, в котором запасается энергия четырех однокаскадныхГДИ; плоские зеркала 5-8, поверхностькоторых част1 нО покрыта отражательпы 1.и 1 Дифрак, .;:ными решетками 9, над.:";",;.,1 м 1 11 рол.тают электронные пучин; 151.1 рзталличсску 1 Диафрагму 10 р пОЭВОлЯВ"щую из 1.е 11 ть положение зеркал 5-8 относительна электронных пучков,. иммитируе 1 ьк электронными пушками 11,11 а,которые =Правляют пучок перпендикулярно полости чертежа к нам 11 илиат нас 11 а (это позволяет улучшитьалэ;Д 1 Н НОллектарОВ); Винт 12 спомощью которого можно изменять положение . э;:,;.ал относительно электронных пучков; сильфон 13, осуществляющий Ва,.,;,: уплотнение при перестройке пассивного резонатора движение 1.1 зе,На.,рз 31 маховик 14 .наст айкирезонатора, Вакуумную слюдяную пере.огородку 15 В Валнаваде; волновад 1 бфлац - ;4 " :Язь МГДИ с нагрузкой 1отверстие 17 связи в пассивном зеркале:,1. Ц 4 рзба .:;=: СПЕду 1 Ощиы ОбраЗОМ.1 Ц51"=к.",:".1-,. ПУч 1 с 1 р ПРолетаюшие надатражатЕ 1 Ьр 1 Ь 111 р 1 рЕШЕткаМИ, чаСТИЧНОпакрываБщр.";.,1 71 лаские зеркала 5-8 р пОра 111 да:11 1:.ракцианнае излучение, которое В виде квазипласких волн падаетпод агреде 1 енныи углам на дифракционную ре 1 з 1:ку 1,. Периац и расположениерешетки 1 выбраны так, что квазиплаские волны дифракцианнага излучения содной стороны отражаются от решетки 1в направлении, перпендикулярном к 45плоским зеркалам 5-8 (чта необходимодля образования обратной связи электрамаг- итная Волна - электронный .пу.1 ак,11 обратной связи па электромагнитной волке между пучками для получения 50кагерентнаго излучения от всех пуч 1:.ОВ сдназРЗ эн 11 О) р а с ДРУгой стоРоны -асть знерг 11 и дифрэкцианнага излучения идет на запитку пассиВнага Открыта:а резаэтара с зеркалами 3, 4,При зтам дифракцианнОе излучение Одного из электронных пучков (например,пролетающего над зеркалом 5) решеткой 1 .преобразуется в систему волн,которые распределяются между всемизеркалами открытой электродинамической структуры ИГДИ. Аналогичная картйна имеет место и при возникновениидифракционного излучения, возникающегопри движении пучка вблизи отражатель-,ных решеток, нанесенных на зеркалаб, 7 и 8. Поскольку когерентное дифракционное излучение от каждого изпучков в конечном счете собирается пассивным открытым резонатором, в результате чего при соответственно выбранных расстояниях между зеркалами 5,6,7и 8, а также 3 и 4 мощность, генерируемая МГДИ, в целом значительно увеличивается по сравнению с однокаскаднымГДИ. Генерируемые колебания при этомбудут высокостабильными, так как добротность всей электродинамическойструктуры является высокой. Выводэнергии осуществляется через отвер"стие 17 связи.Параметры дифракционной решетки 1можно выбрать так, чтс при соответствующих параметрах отражательных решеток (на зеркалах 5 и 7 решетки порождают дифракционное излучение сдлиной волны Я 1 а на б и 8 - Я.МГДИработает на двух частотах одновременна, причем их можно подстраивать независимо каждую в отдельности,Формула изобретения1. Генератор дифракционного излучения с резонансной электродинамической системой В виде открытого резонатора, содержащего пассивное зеркала с выводом энергии, активное зеркало частично покрытое отражательной решеткой,и полупрозрачную дифракционную решетку, о т л и ч а ю щ и й с я тем, чта, с Целью увеличения выходной мощности, открытый резонатор содержит, по крайней мере,. два активных зеркала, а период полупрозрачной дифракционнай решетки выбраН так, чтобы число пространственных гармоник решетки соответствовало числу зеркал.2, Генератор по п.1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что открытый резонатор содержит два пассивных и четыре активных зеркала, а дифракционная решетка выполнена из элементов круглого сечения.в ССС ал ППП Патентф, г. Ужгород, ул. Проектная аказ 4535/52 Тира ЦНИИПИ Государстве по дела 113035, Москва, 60 - П го комитета зобретений и 5, Раушская дписноеовета Министоткрытийаб д. 4/5