Электронные приборы СВЧ и квантовые приборы. Тамаров П.Г. - 27 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

УлГТУ | Ульяновск

Составители: 

Рубрика: 

сгруппированной в областях тормозящего поля (рис. 2, б). Здесь они
отдают энергию полю, и
i
происходит усиление бегущей волны
электромагнитного поля.
Если скорость электронов несколько ниже скорости
электромагнитной волны, то большая часть электронов группируется в
областях ускоряющего поля. Электроны, ускоряясь, отбирают энергию от
поля, вызывая затухание волны по мере ее распространения. Наконец,
если скорости электронов и поля значительно различаются, усиления
также не происходит, поскольку электроны быстро переходят из одной
области в другую, то отдавая, то приобретая энергию, в результате чего в
среднем обмен энергией практически отсутствует.
Таким образом, усиление при взаимодействии электронного потока и
26
прямой, проходящей через их центры кривизны, и удовлетворяют
условию
где L - расстояние между зеркалами; R - радиус кривизны зеркал.
Радиус кривизны зеркал берется со знаком «+», если зеркало
обращено вогнутостью к другому зеркалу, и со знаком «-», если
достигают минимума для конфокального резонатора, когда L=R. Когда
активная среда создается внутри цилиндрической разрядной трубки,
наилучшие условия для генерации будут при совпадении оси симметрии
зеркал (проходящей через их центры кривизны) с осью разрядной трубки.
Из геометрического рассмотрения хода луча следует, что в случае,
когда радиус кривизны зеркал больше расстояния между зеркалами
(R > L), предельный угол поворота зеркал
43
вдоль замедляющей системы с фазовой скоростью
На плоскости
пространственно-временных диаграмм образуются области ускоряющих
(+) и тормозящих (-) участков, разграниченные на рис. 2 штриховыми
При
(рис. 2, а)
линиями. Электроны движутся со скоростью
электроны группируются вблизи границы, отделяющей тормозящее поле
от ускоряющего. Поэтому в среднем обмен энергией между электронами и
полем отсутствует, а усиление колебаний (как и ослабления) не
происходит. При некотором превышении скорости электронов над
скоростью поля
большая часть электронов оказывается
поля бегущей волны возможно при относительно близких скоростях
и
Оптимальное значение начальной скорости электронов
По мере передачи энергии электронов их скорость
замедляется, и при равенстве скоростей усиление волны прекращается.
Одной из важнейших характеристик замедляющей системы является
зависимость фазовой скорости от частоты
т. е. дисперсионная
характеристика, В зависимости от типа системы и номера
пространственной гармоники в рабочей полосе частот фазовая скорость
может уменьшаться с ростом частоты (нормальная дисперсия) или
увеличиваться (аномальная дисперсия). Дисперсия вызывает ограничения
в полосе усиливаемых частот, поскольку с изменением фазовой скорости
поля нарушается условие его оптимального взаимодействия с
электронным потоком. Широкополосность ЛБВ зависит, кроме того, от
условий согласования входного и выходного устройств с замедляющей
системой. К тому же из-за неидеального согласования возникает обратная
связь, существенно влияющая на частотные свойства ЛБВ.
и
Дифракционные потери тем меньше, чем меньше
где d - внутренний диаметр разрядной трубки,
Чем меньше диаметр трубки и чем больше радиус кривизны зеркал,
тем выше требуемая точность юстировки. Для плоских зеркал
то есть требуемая точность юстировки резко возрастает (для
оценки ее уже не хватает одних геометрических соображений), Для случая
предельный угол поворота зеркал
получаем
то есть
плоских зеркал) резко возрастают. Например, для ЛГ-75: d=10 мм,
требуемая точность юстировки составляет несколько угловых минут.
Таким образом, чем меньше
по сравнению с RL, тем выше
должна быть точность юстировки. В случае концентрической установки
зеркал
требования к точности юстировки (аналогично случаю

Страницы