Прибор м-типа

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕИЛЬСТВУ

Союз Соватскик

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-еу (22) Заявлено 18. 12. 78 (21) 2714399/18-25 (5() M с присоединением эаяекн М (23) Приоритет

Н 01 J 25/50

Государственный комитет

СССР

Ао дмам изобретений и открытий

Опубликовано 070981. бюллетень М 33

Дата опубликования описания 07. 09. 81 (53) УДК 621.385. .642.3 (088.8) (72) Автори нэобретенмя

С.A. Новиков и Ю.Г. Инков

Научно-исследовательский институт ядерной физики при Томском политехническом институте им. С.М. Кирова

P4) Заявитель (54) ПРИБОР М-ТИПА

Изобретение относится к области конструирования приборов СВЧ, в частности, к Ь.елятивистским магнет- ронам.

Такие магнетроны содержат многореэонаторный анодный блок и катод, работающий в режиме взрывной эмиссии (1J. Недостатком таких магнетронов является низкий срок службы изэа перенапряжений на острых кромках лопаток резонаторов.

Ближайшим к изобретению техническим решением является прибор М-типа, содержащий гладкие анод и катод, расположенные коаксиально (2 ). Недостатком этого прибора при исполь" зовании для генерации монохроматических колебаний является низкий КПД и наличие не одного спектра генерируемых частот.

Целью изобретения является увеличение КПД и выделение основной генерируемой частоты.

Сущность изобретения заключается в выполнении анода в форме эллипса, причем соотношение осей эллипса определено из выражения:

2 а — с 2,5, b а где Ъ вЂ” размер большой оси эллипса; а - размер малой оси эллипса.

Выбор поперечных размерсн эллип5 са обеспечивает избирательность по частоте и увеличение КПД. .Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором представлено поперечное сечение прибора. Магнетрон содержит анод 1 и катод 2, коаксиально расположенные. Цифрами

3 и 4 обозначены силовые линии электрического 3 и магнитного 4

СВЧ-полей.

В такой системе возбуждается нечетная Н „„ -волна, конфигурация силовых лийий которой представляет деформированную волну Н„< в круглом коаксиальном волноводе. Укаэанную систему - гладкий анод-катод можно рассматривать как магнетрон бегущей волны с одной вариацией высокочастотного поля и - 1.

Областью взаимодействия является круговой цилиндр с радиусом О, причем Q равен малой оси поперечного сечения анодного блока..В таком магнетроне образуется одна "спица", и электроны, формирующие рабочий ток, попадают на анод 1 вблизи малой оси

758947

Формула изобретения

2 «< — «(2,5, Ь

Составитель Ю. Дербишер

Редактор E. Хейфиц Техред А. Ач Корректор g. Шекмар

Тираж 784 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретЕНий и открытиЯ

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 6748/64

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4 поперечного сечения. Области зазора анод 1 — катод 2, расположенные за пределами пространства взаимодействия вдоль большой оси, представляют собой резон--т ры с сильной связью, так как возбуждаемое высокочастотное поле распределено по всему объему. При больших плотностях тока . 104 А/см

2 происходит возбуждение высокочастотных колебаний. Величина напряженности электрического поля будет определяться электрической прочностью структуры, которая для гладкого анода будет значительно выше, чем для анода с острыми ребрами.

Проведенные расчеты показали, что при величинах внешних полей, используемых Для релятивистских магнетронов, синхрокизм обеспечивается при номере пространственной гармоники, большем p = 4, и радиус o6r асти взаимодействия составляет примерно 1/3 от длины волны генерируемых

СВЧ-колебаний. Поэтому система имеет требуемую собственную частоту в том случае, если большая ось поперечного сечения Ь не меньше удвоенной величины малой оси Q увеличение соотношения Ь/одо величин, превышающих 2,5, приводит к недопустимому уменьшению напряженности электрического поля в направлении большой оси эллипса.

Таким образом, выполнение в устройСтве, содержащем гладкие коаксиалько расположенные аноды в форме эллипса с указанным соотношением размеров осей эллипса, позволяет обеспечить условие синхронизма

ВЧ-волны, с электронным потоком на одной частоте и благодаря этому улучшить выделение основной генерируемой частоты и повысить КПД.

Использование изобретения,позволит повысить надежность и долговечность соответствующей аппаратуры.

Прибор N-типа, содержащий гладкие анод и катод, расположенные коаксиально, отличающийся тем, что, с целью увеличения КПД, анод выполнен в форме эллиптического цилиндра причем соотношение осек эллипса определено из выражения где Ь вЂ” размер большой оси эллипси, Cl- размер малой оси эллипса.

25 Источники информации, принятые во внимание прн экспертизе

1. Bekefi G,, Orzechowski T, ?, Giant fticrowave Bursts Emitted from а Field-Emission, Relativistic

Electron - Beam - Hagnetron. Phys.

Rev. Letters, 1976, 37, Р 6, 379-382

2. Самсонов Д.Е. Основы расчета и какструнрования мкогорезонаторкых магнетроков. М.: Сов.радио. 1966, с. 217-219.