139833. lajstromszámú szabadalom • Nagyteljesítményű és széles sávszűrős sebességmodulációs cső

L38883.

3

Az

(0)

A kinematikai sűrítés elmélete szerint, a sebesség-modulált nyaláb elektronjainak mező nélküli terében az áramerősség w pu'lzációjának összetevője a kollektorhoz 5 érve:

ebben a kifejezésben d a csúszás (áramlás) terének hosszúsága és Ji az első alakú Bessel-féle függvény, rendszerint 1 és egy 10 mennyiség

1 u,(s) tud

2 Y„ v,^'

1 Ut <od

9 yr v— >0 v0

szám mérné a „gyűjtés fokát“ klystron típusú csőnél, amelynek mezőintegrálja a 15 gyűjtőben Ui lenne. Feltételezve, hogy p páratlan, ami semmit sem vesz el az eredmény általánosságából, de ami ellenkezőleg megengedi, hogy csak a cosinus függvényt kell tekintetbe venni, és következésképpen 20 egyszerűsíti a kiírást, ekkor az áram sűrűsége a kollektor szintjén (nívóján):

i (t: s) = 2 in .1, (r cos cos Cö 11 — ~(7í

A nyaláb (is szélességű eleme által a kollektor mezejének átadott energia:

25 ()' t = u2 (s) cos tó t x i (í: s) eV á

amelynek középértéke az idő függvényében:

1 í P — s\ w d „

S \V= --Uo(s)x2i„J,írcos ^—-jcos— xds(S)

35

vagy tovább W =

p-s

cos d s 2 1

r tt 11/ <,H'

í0U2 (r.se) cos —

ahol lK (r.ot) = •- .1, (r cos0) cos (■) d 0

r)

a== 2i(a<py)

Legyenek: 2f a nyaláb teljes szél

(2f< 2 1), I„ = 2fi„

30 a nem modulált nyaláb teljes intenzitása; a nyaláb által a kollektornak átadott közepes energia

v- /

• —r o s

I W • TT í0 d /*—I—f T í P~s\

legyen \\ =i01 , cos —J J, cos j

(9)

(tOl

így a találmány szerinti csövek energia egyenlete alakilag hasonló a jól ismert klystron-éhoz, amelyben a Bessel-féle Ji (r) függvényt a vl;\r. a) helyettesíti, amely a közbenső a folytán, a nyaláb szélességétől függ.

Egyébként ismeretes, hogy U®-nek ezen- tó felül egyenlőnek kell lennie Wo-al (az itt megengedett feltevés szerint a nagyírekven. ciájú mezőben lévő elektronoknak nagyon kis áthaladási szögeire), abból a célbói, hogy a kollektor nagy frekvenciájú mezejében ne 50 legyen elektronkisugárzás: M'(r,x) képviseli

tehát az ■» = ' viszonynak, azaz az

M) V o

átalakuló energiatermelésnek maximális értékét. A (r.a) változásának görbéi a függvényében r különböző értékeire a 4. ábrán 55 vannak feltüntetve. a = O esetére M

(r, O) Ji (r), míg v. meghatározatlan növekedése esetén T^r,*) az Ju

felé tart, könnyen oszcillálva ez érték körül; a határ maximumát r=2,2-nél éri el és ak- 60

kor 0,32-vel egyenlő. Tudjuk, hogy Ji (r)

maximális értéke 0,58. így a találmány szerinti cső maximális teoretikus értéke 58% és 32% közt változik, a nyaláb szélességének a vájat magasságához való viszonya 65 szerint. Mihelyt x az V2 fölött van, a gyűjtés fokának legjobb értéke 2,2, és nem 1,84, mint a klystronra.

Emellett helyénvaló megjegyezni egy lényeges különbséget a klystron energia egyen- 70 icce és a találmany szerinti csövek energia egyenlete között. Ez utóbbiban a nyaláb teljes In intenzitása arányos a 2f szélességével, úgy hogy a W teljesítmény arányos a *K(r,y.)val. Ez a mennyiség az a-val folytonosan *5 növekedő függvény, amint azt az 5. áhra szemlélteti.

Ebből ered az a lehetőség, hogy tekintélyes nagy hatásokat érjünk el a vájatokat átjáró széles nyalábokkal, megfelelően fel- 80 emelvén a p-t egész számmá. Nemkülönben a 4. és 5. ábrák görbéi mutatják, hogy a teljesítménynek a-val való változása, azaz a nyaláb szélességével való változása, horizontális vonalakat mutat, amelyeknek a tér- S5 melés kisebbedése felel meg. Az eljárás ja vitása a találmány szerint, amint az az elmagyarázottak után előre látható, abban áll, hogy elhagyjuk a nyalábnak azokat a részeit, amelyek nem hoznak említésre méltó ■"> nyereséget a teljesítményben, azaz a szélei sávnyalábot darabokra szeldeljük úgy, hogy a megfelelő a legyen az egységgel szom szédos, vagy legyen ez alatt: a nagyfrekven-