141770. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés keltett rezgések frekvenciájának állandósítására vagy meghatározására, rendkívül pontos frekvencián, molekuláris rezonanciát kifejtő gáz segítségével
2 141.770 amelyet az 1. vagy 3. ábra szerinti rendszerrel vezérelhetünk. A 6. ábra az 1. és 3. ábra némely alkatrészének blokkdiagrammja, melynél a vezérelt oszcillátornak harmonikus erősítője van-A 7. ábra az 1. és 3. ábrák szerinti rendszerbe iktatható másfajta mikrohullámkeltő vázlatos rajza. A 8. ábra bizonyos gázoknál az elnyelési frekvenciákat mutatja a mikrohullámú spektrum egy részében. Az 1. ábra szerint a 10 mikrohullámkeltőt, ill. generátort, mely magnetron, klystron vagy igen nagy frekvenciákon működni képes egyéb oszcillátor lehet, 11 hullámvezető vagy egyéb alkalmas átviteli vonal révén a 12 tömbbel jelölt antennához vagy egyéb terheléshez kötjük. A IS szűrőt úgy méretezzük, hogy áteressze az Fi frekvenciát, mely a 10 oszcillátor kívánt üzemi frekvenciájához adva (vagy ebből levonva) az Fg frekvenciával legyen egyenlő, melyre a 14 cellába foglalt gáz molekulárisán rezonál. A 14 cella előnyösen, méretezett hullámvezető-szakasz, de az lehet az Fg frekvencián rezonáló üreg is, jóllehet ennek rezonanciagörbéje sokkal szélesebb a gázénál. A 14 cella 15 ablaki olyan anyagból készülnek, amely a mikro hullám energiát átereszti, a gázt azonban nem. Ez az anyag. pl. kb. 0.051 vagy 0.127 mm vastag csillám lehet. A dipólnyomatékú gázok általában molekuláris rezonanciákat fejthetnek ki a mikrohullámú spektrumban, aholis a rezonáns vonalak frekvencia-eloszlása a különböző gázoknál más és más, megkülönböztető jellegű. Példaképpen ammónia esetében, igen kicsiny nyomáson, pl. 0.3 mm higanyoszlop nagyságrendű nyomásokon, ezek az elnyelési „vonalak" még élesebben elhatárolt vonalakra bomlanak fel, melyek mindegyike egy-egy frekvenciának felel meg. E frekvenciák , a nyomás, hőmérséklet és egyéb tényezők változásaitól függetlenül állandók és azokat csak erős elektromos vagy mágneses terek befolyásolják. E gázok közül már egyedül az ammónia is nagyszámú vonalat ad az 1,10—1,42 cm-nek megfelelő frekvenciák körzetében. Más gázok, így S02) H 2 Q, COS, CH 3 NH 2 , és CH 3 OH (8. ábra) ugyancsak szelektív elnyelést fejtenek ki a mikrohullámok tartományában és további frekven/ cia-alapértékeket adnak, melyek bármelyikét választhatjuk a gázcella rezonáns frekvenciájának. Miután a gáz kellő megválasztásánál az Fg frekvenciát kiválasztottuk, az Ft szűrőfrekvenciát úgy szabjuk meg, hogy az Fg frekvencia plusz vagy mínusz az Fj frekvencia a kívánt F0 oszcillátorfrekvenciának vagy többszörösének feleljen meg. Megjegyzendő, hogy a választott szűrőfrekvencia zérus is lehet, ámbár azt rendszerint a megaciklusok nagyságrendjéből választjuk. A második 16 mikrohullámkeltő frekvenciáját úgy moduláljuk, hogy azzal az Fg frekvenciát magában foglaló, meglehetősen nagy frekvencitaftományt lehessen bepásztázni. E hullámkeltő magnetron, klystron vagy bármely másfajta mikrohullámgenerátor lehet, melynek frekvenciáját valamilyen ismert módon, pl. mechanikai modulátorral vagy moduláló vezérlőfeszültségnek, pl. olyan, fűrészfog-hullámokat keltő generátor kimenőfeszültségének bevezetésével modulálhatjuk, amely másodpercenkint 60 periódusú keresőfrekvencián vagy egyéb olyan frekvencián dolgozik, amely a 10 vezérelt generátor frekvenciájának modulálása végett bevezetett bármilyen frekvenciához képest kicsiny. Az alábbiakban röviden vezérlőgenerátornak nevezett 16 generátort 17 hullámvezető vagy más alkalmas átviteli vonal révén kötjük a 14 gázcellához, úgyhogy a 16 generátor moduláló frekvenciájának mindegyik' periódusában a cella pontosan azon a frekvencián végez elnyelést, amelyre molekulárisán rezonál. A moduláló frekvencia mindegyik periódu^ sában tehát a gázcellán túl a 17 átviteli vonalhoz kötött 18 egyenirányító kimenő energiája hirtelen megváltozik és így vezérlő impulzust hoz létre, amelyet, az alább részletesebben ismertetett módon hasznosítunk. A 10,16 generátorok kimenő energiáját a 19 egyenirányítóba vezetjük, melynek kimenőkörében foglal helyet a fentemlített 13 szűrő. Utóbbinak áteresztő sávja keskenyebb a 14 gázcellán áteresztett frekvenciák sávszélességénél. A modulált frekvenciájú 16 vezérlőgenerátor kicsiny keresőfrekvenciájának mindegyik periódusában eként a 13 szűrő kimenőkapcsain rövid vezérlő impulzus keletkezik, mely a 18 egyenirányító kimenőkörben, a kereső: frekvenciának ugyanabban a periódusában megjelenő impulzussal egybeeshetik, vagy pedig előtte vagy utána léphet fel. Röviden: két sorozat áramlökés keletkezik, amelynek fáziskülönbsége a keletkezett F0 frekvencia és a kívánt frekvenciaérték közti eltéréstől függ- Ha a keltett F0 frekvencia a kívánt, ill. normális értékű, akkor a 18, ill. 19 egyenirányító kimenőkörében megjelenő áramlökések fázisban vannak és," amint az alábbiakból kitűnik, nem jön létre vezérlőhatás, mely a 10 generátor üzemi frekvenciáját befolyásolná. Amikor azonban az impulzusok nincsenek fázisban, a fáziskülönbséget vezérlőhatás létesítésére használjuk fel, mely hatás a keltett frekvencia és a kívánt frekvenciaérték közti különbeéget csökkenti. A két sorozat áramlökést megfelelő felerősítés után bármilyen fajta fázis-detektorba vezethetjük, pl. kiegyensúlyozott egyenirányító körbe (1. ábra) vagy multivibrátor-körbe (3. ábra). Eként egyenirányú vezérlő feszültséget hozunk létre, melyet pl. a vezérelt oszcillátorcső egyik elektródájába vezethetünk. így pl. a vezérlő feszültséget mint klystron visszaverő anódjának (5- ábra) vagy közönséges magnetron anódjának vagy a mag. netron üregében elrendezett vezérlőrácsnak (7. ábra) változatható feszültség-komponensét hasznosíthatjuk. Visszatérünk az 1. ábrára, az ott feltüntetett berendezés részletesebb ismertetése végett. A 19 keverő egyenirányítót vagy más, egyenértékű szervet, a 10, 16 generátorokhoz 20, 21 irányító csatolószervek révén kötjük, melyek együttesen kiegyensúlyozott kört alkotnak. Ez lehetővé teszi mikrohullámú energia átáramlását a generátorokból a 19 egyenirányítóba, a generátorok közti energia-kicserélődést azonban a minimumra csökkenti. Mindegyik irányító csatolószervnek olyan hullámvezető szakasza lehet, amely egy pár ablak, ill. nyílás révén csatlakozik a hozzátartozó 11, ill. 17 vezetőhöz. A szomszédos ablakok közepeinek távolsága megközelítően egynegyed hullámhossz lehet. A 11, 17 hullámvezetők mindegyikének zárt végén előnyösen 22 hullámelnyelő ék van visszaverődések meggátlására, a csatolószervben. Mindegyik irányító csatoló-
