|
|
|
| Межотраслевая Интернет-система поиска и синтеза физических принципов действия преобразователей энергии | |
Стартовая страница |
О системе |
Технические требования |
Синтез |
Обучающий модуль |
Справка по системе |
Контакты |
| Модуляции электронного пучка изменением потенциала на управляющем электроде. Электронный осциллограф | |
 | |
Описание
Если для модуляции используется просто фокусирующий электрод, то для снижения тока пучка до 1% от начальной величины необходимо на него подать отрицательное напряжение, величина которого доходит до 50 – 60% анодного напряжения. Если кроме фокусирующего электрода для модуляции используется специальный центральный электрод в виде штыря специально подобранной формы, то «запереть» ток пучка можно при значительно меньших модулирующих напряжениях Ug . Например, снижение тока в 100 раз наступает при Ug/Ua порядка 15 – 20%. Еще более эффективной является модуляция при помощи сетки, расположенной близко к катоду и соединенной с фокусирующим электродом. Напряжение «смещения» на сетке, составляющее единицы процентов от анодного напряжения, практически полностью «запирает» ток пучка.
Источник информации 2:
http://www.phys.nsu.ru/measuring/text/Labwork(measuring)3-13-2.pdf_
Описание сущности из данного источника информации
Осциллограф – это прибор для наблюдения формы сигналов и измерения их амплитудных, фазовых и временных характеристик. Кроме этого, современные цифровые запоминающие осциллографы позволяют преобразовывать аналоговые сигналы в цифровую форму, запоминать их в виде файлов, производить над ними некоторые математические операции, а также передавать файлы через интерфейс в другие устройства (например, на компьютер) для последующего хранения и обработки.
Исследуемые с помощью осциллографа величины могут быть любой природы – ток, магнитное поле, давление, температура, освещенность, перемещение, время и т.д., но для наблюдения с помощью осциллографа они должны быть предварительно преобразованы в электрическое напряжение. В этом смысле мы и будем использовать далее термин "сигнал". Визуальное наблюдение сигнала производится на экране, который представляет собой либо экран электронно-лучевой трубки (электронно-лучевые осциллографы), либо жидкокристаллический дисплей (цифровые запоминающие осциллографы).
Принцип действия и схема техники электронно-лучевых и цифровых запоминающих осциллографов различны, но основное назначение – наблюдение формы сигналов и измерение их характеристик – одинаково. Поэтому основные функциональные узлы и их "регулировки" (органы управления) должны быть схожими, что позволяет описать их на одном "языке".
В лаборатории “Физика сильноточных пучков” были проведены исследования виркатора с предварительной ВЧ-модуляцией электронного пучка, получено СВЧ-излучение в диапазоне 1 – 3 ГГц, с длительностью импульса до 3 мкс. Для генерации виртуального катода использовали сильноточный ускоритель с параметрами: энергия электронов до 400 кэВ, ток пучка до 1,5 кА при длительности импульса тока до 5,5 мкс. Рабочей камерой виркатора служит цилиндрический СВЧ-резонатор диаметром 145 мм и длинной 300 мм. С целью увеличения длительности СВЧ-излучение была предложена новая конструкция виркатора (рис.1), позволяющая получать СВЧ-излучение длительностью до 4 мкс.
Для получения узкополосного СВЧ-излучение в диапазоне частот 1 – 3 ГГц было предложено использовать СВЧ-генератор на основе замедляющей ЭДС. Источником электронов служит сильноточный диод, позволяющий получить на выходе электронный пучок как трубчатой, так и сплошной геометрии диаметром до 20 мм и толщиной от 2 до 5 мм.
Рисунок 1 – Схема СВЧ-генератора (1 – катод, 2 – анод, 3 – шунт противотока, 4 – канал транспортировки,5 – соленоид, 6 – резонатор, 7 – магнитный зонд, 8 – цилиндр Фарадея)
В качестве источника энергии для сильноточного диода используется генератор импульсных напряжений с регулировкой выходного напряжения от 200 до 400 кВ, длительностью импульса до 10 мкс с фронтом импульса 50 нс. В качестве замедляющей системы используется круглый диафрагмированный волновод.
Для повышения эффективности работы СВЧ-генератора предложена предварительная группировка электронов, которую можно осуществить с помощью клистронного группирователя, что позволяет промодулировать по плотности электронный пучок и увеличить КПД установки.
4. Технические реализации и примеры использования в технике
Источник информации 1:
http://www.scientific.ru/journal/news/2006/0106/n150106.html
Описание сущности из данного источника информации
В современных микроволновых приборах используют термоионные источники электронов, которые работают либо при постоянных, либо низкочастотных токах. Высокочастотная модуляция электронного пучка в таких приборах производится на выходе из источника. Это обусловливает значительные габариты устройств. В новом устройстве межэлектродный промежуток в "нанотрубных" катодах составляет несколько сот микрон, благодаря чему прибор имеет небольшую электрическую емкость, и, как следствие, малую инерционность, позволяющую работать при частотах мега- и гигагерцового диапазона. Следует также отметить высокую химическую стабильность катодов, которые, в отличие от металлических, меньше подвержены термическому разрушению.
Импульсные СВЧ-генераторы высокой мощности, созданные на основе сильноточных электронных пучков находят все более широкое применение для решения технологических задач. В частности мощные импульсные СВЧ-генераторы используются для создания материалов с принципиально новыми физико-химическими свойствами. Мощные СВЧ-колебания приводят к изменению микроструктуры металлических материалов и позволяют получить прогнозируемые материаловедческие характеристики у модифицируемых образцов. Однако для получения ожидаемого результата необходимо вложить в образец значительную мощность. Например, при облучении образца СВЧ-излучением 10 см длинной волны требуется порядка 100 импульсов длительностью 250 – 350 нс. Можно предположить, что если увеличить длительность СВЧ-импульса, то потребуется меньшее их число.
| Стартовая страница О системе Технические требования Синтез Обучающий модуль Справка по системе Контакты | |
 |
|
| Copyright © 2008 РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина | |