Клистрон

Клистро́н (от греч. klyzo — ударять, окатывать (волной) и (элек) трон), электровакуумный прибор СВЧ, в котором преобразование постоянного потока электронов в переменный происходит путем модуляции скоростей электронов электрическим полем СВЧ (при пролете их сквозь зазор объемного резонатора) и последующей группировки электронов в сгустки (из-за разности их скоростей) в пространстве дрейфа, свободном от поля СВЧ. Распространены два класса клистронов — пролетные и отражательные.
В пролетном клистроне электроны последовательно пролетают сквозь зазоры объемных резонаторов (ОР). В зазоре входного ОР происходит модуляция скоростей электронов: электрическое поле в нем периодически полпериода ускоряет, а следующие полпериода замедляет движение электронов. В пространстве дрейфа ускоренные электроны догоняют замедленные, в результате чего образуются сгустки электронов. Проходя сквозь зазор выходного ОР, сгустки электронов взаимодействуют с его электрическим полем СВЧ, большинство электронов тормозится и часть их кинетической энергии преобразуется в энергию колебаний СВЧ. Различают усилительные и генераторные пролетные клистроны. Основные области применения пролетных клистронов: доплеровская радиолокация, связь с искусственными спутниками Земли, радиоастрономия, телевидение и линейные ускорители элементарных частиц.
В отражательных клистронах поток электронов, пройдя зазор ОР, попадает в тормозящее поле отражателя, отбрасывается этим полем назад и вторично проходит зазор ОР в обратном направлении. При первом прохождении зазора его электрическое поле СВЧ модулирует скорости электронов. При втором прохождении (в обратном направлении) электроны прибывают в зазор сформированными в сгустки; поле СВЧ в зазоре тормозит эти сгустки и превращает часть кинетической энергии электронов в энергию колебаний СВЧ. Сгустки электронов образуются в результате того, что ускоренные электроны в пространстве между ОР и отражателем проходят более длинный путь и находятся дольше, чем замедленные. Отражательные клистроны являются самым массовым типом приборов СВЧ; применяются в качестве гетеродина супергетеродинного радиоприемника, как задающий генератор радиопередатчиков, как генератор малой мощности в радиолокации, радионавигации, измерительной технике и т.д.
Статья находится в рубриках
Яндекс.Метрика