Электронные приборы СВЧ и квантовые приборы. Тамаров П.Г. - 33 стр.

UptoLike

Составители: 

Переключатели позволяют пропускать входной сигнал с генератора
через ЛБВ либо направлять его непосредственно в выходную
детекторную секцию, между выходом ЛБВ и детекторной секцией
включен калиброванный аттенюатор.
Уравнивая с помощью этого аттенюатора мощности, поступающие на
детекторную секцию со входа и выхода ЛБВ, можно по показаниям
шкалы аттенюатора определить коэффициент усиления.
Так как в работе используется в качестве индикатора мощности на
выходе детекторной секции прибор переменного тока (У2-4) или B3-I3, то
генератор СВЧ (ГЗ-14А, ГС-626 или Г4-32А) должен работать в режиме
«Меандр»,
При исследовании зависимости коэффициента усиления ЛБВ от
величины ускоряющего напряжения подбирается оптимальный режим
работы ЛБВ на частоте 9375 МГц со значениями, при которых
коэффициент усиления имеет максимальное
Еа
опт
и
Есп
опт
значения,
причем Есп
опт
не должно превышать 1300 В, а Е
а
(-40 В). Изменяя
значения Е
сп
при Е
а
= const снимают зависимость, следя за тем, чтобы
Е
сп
не превышало 1300 В.
Затем снимается зависимость k = f(E
a
), для чего снова
устанавливается лампа в оптимальный режим, а затем изменяется Е
а
в
пределах от -10 до -40 В, все время поддерживая Е
сп
= Есп
опт
и записывая
значения Е
а
и I
3
.
Работа ЛБВ в диапазоне частот исследуется при работе лампы в
оптимальном режиме путем перестройки частоты генератора в пределах
9275-9475 МГц через 50 МГц, При этом по индикатору, включенному на
выходе детекторной секции устанавливается с помощью аттенюатора
генератора одинаковый уровень входной мощности,
Зависимость уровня выходной мощности от входной снимается
следующим образом. Генератор настраивается на частоту 9375 МГц.
Лампа работает в оптимальном режиме. С помощью аттенюатора
генератора выставляется начальный (минимальный) уровень входной
мощности, При установленном в положение минимального затухания
аттенюаторе волноводной части установки добиваются положения
стрелки индикатора на выходе детекторной секции в середине шкалы,
затем увеличивая значения входной мощности с помощью аттенюатора
генератора и записывая его показания, добиваются с помощью
аттенюатора волноводной части измерительной схемы первоначальных
показаний индикатора и записывают показания последнего аттенюатора.
32
Таким образом, неупругие столкновения атомов Не и Ne приводят к
существенному увеличению населенностей уровней 2S2 и 3S2 неона, В то
же время для более низких уровней 1S, 2Р и ЗР неона эффект
взаимодействия с метастабильными уровнями гелия очень слаб.
Следовательно, при определенных условных разряда можно создать
инверсию населенностей между состояниям неона: 2S и 2Р, 3S и, что
является необходимым условием генерации индуцированного излучения
соответствующей частоты,
С уровней 2Р и ЗР атомы неона спонтанно переходят на
метастабильный уровень 1S, а с уровня 1S вследствие диффузии на стенки
газоразрядной трубки - в основное состояние. Уровни 25 и, 3S и ЗР
атомов неона расщеплены и возможно множество переходов между этими
уровнями, но наиболее интенсивны представленные на рисунке 1.
37
весьма близко друг к другу, поэтому между ними имеется сильное
взаимодействие. Оно проявляется в том, что при столкновении
возбужденных атомов гелия, находящихся в состояниях
атомами неона, находящимся в основном состоянии
с
энергия
возбуждения передается атомам неона, которые заполняют
энергетические уровни 2S
2
и 3S
2
. Атомы гелия, отдав энергию
возбуждения, возвращаются в основное состояние
В результате
такого обменного взаимодействия уровней происходит своеобразная
"перекачка" энергии возбуждения от гелия к неону, что может быть
символически представлено в виде