141812. lajstromszámú szabadalom • Eljárás mikrohullám-generátorok frekvenciájának állandósítására mikrohullámelnyelő gázok rezonáns elnyelési karakterisztikájának felhasználásával
141.812 a 15 visszaverő anódon pedig a negatív eíőfeszülíség csökken, ami a frekvencia csökkentését okozza. Az oszcillátor frekvenciája ekként az F, moduláló frekvencián (vagy ennek kétszeresén) állandó vezérlés alatt áll és rendkívül szűk határok között mozogva az F értéknél marad. A legjobb állékonyság elérésére ez a rendszer szükségessé' teszi azt, hogy a 22 forrás feszültsége állandó, vagy állandósított, a 21, 25, 27, 28 ellenállások értéke pedig állandó legyen^ A 25, 26 és 27, 28 hálózatok .időállandóját oly nagyra választjuk, hogy a rendszer védve legyen átmenő zavaró behatások ellen, melyek egyébként az oszcillátor frekvenciáját befolyásolnák. Az A görbe meredekségét, valamint a B, C görbék nagyságát a moduláló feszültség amplitúdójának kellő megválasztásával vagy beállításával vezérelhetjük. Ha pl. az ammónia 3,3 vanolához olyan váltakozó mezőt alkalmazunk, amelynek a nagysága az egyik csúcstól a másikig 1000 volt/cm, akkor a vonal kb. 12 megaciklusnyi tartományban mozog, ide-oda 23,870.1 megaciklus középérték körül. Ekként 6 megaciklusnyi vezérlőtartományhoz jutunk, melyen belül az oszcillátor frekvenciáját állandó értéken tarthatjuk. Ugyanezt az eljárást és rendszert alkalmazhatjuk magnetronoknak, különösen a 4. ábra szerinti magnetronnak frekvencia-állandósítására. Ennek» egyik anódüregében a 30 elektróda potenciálját a magnetronnal keltett rezgések frekvenciájának változtatására módosíthatjuk. Minthogy ez a magnetronfajta jól ismeretest annak működési módja nem szorul ismertetésre; elegendő csak annyit mondanunk, hogy a 30 elektróda potenciálja önműködően változik, még pedig általában az 1. ábrával kapcsolatban ismertetett módon, és így a magnetron üzemi frekvenciáját igen közel tartja ahhoz a frekvenciához, amelyen a 10 gázcellában levő gáz molekuláris rezonanciát fejt ki. Világos, hogy a 3. ábra szerinti A görbe bármelyik oldalát használhatjuk a vezérléshez, attól függően, hogy melyik oldal felel meg jobban a mindenkori oszcillátorcső tulajdonságainak és annak az iránynak, amelyben a vezérlőfeszültséget módosítani kell, hogy az oszcillátor frekvenciájának eltéréseit kiegyenlítsük. Az 5. ábra szerinti rendszerben a 12 klystron kimenőüregéből vett energiát egy pár 10A, 10B gázcellába vezetjük, melyekben foglalt gáztömegek egymástól kevéssé különböző FA és F B mikrohullámú frekvenciákon molekuláris rezonanciát fejtenek ki. E frekvenciák egyike a 12 klystron vagy egyéb állandósítandó mikrohullámú oszcillátor kívánt üzemi frekvenciájánál kisebb, másika pedig nagyobb (6. ábra). Ennek az aránynak biztosítására mindkét cellában ugyanazt a gázt használhatjuk és az egyik vagy mindkét cella Stark-elektródájának potenciálját szabályozzuk. Minthogy a különböző gázcellákban különböző gazokat is alkalmazhatunk és ezek egyikének vagy mindkettőjének elnyelési görbéjét eltolhatjuk, módunkban áll nagy mértékben növelni azoknak a frekvenciáknak a számát, amelyeken a két gáztömeg molekuláris rezonanciáinak kölcsönös fedésbehozatalával állandósítást érhetünk el. E tekintetben példaképpen megjegyezzük, hogy ammónia esetében valamely vonal frekvenciája Stark-féle tér alkalmazásakor, e tér polaritásától függetlenül, nagyobb frekvenciára tolódik el. így a 3,3 vonalnál a.frekvencia kb. 12 megaciklussal nő, ha a Stark-elektróda potenciálja kb. 1000 volt/cm. Általánosságban az eltolt frekvenciát ' (f) így fejezhetjük ki: f = f0 + /?e» ahol f0 az el nem tolt, rendes frekvencia és e a Stark-elektróda potenciálja. Példaképpen a 10A és 10B cellákban az ammónia 3,3 vonalát a 16A, 16B Stark-elektródákba vezetett egyirányú potenciál kellő megválasztásával vagy beállításával úgy tolhatjuk el. hogy a 16A cellában a gáz 23,875 megaciklusnál (FA ), a 16B cellában pedig 23,874.5 megaciklusnál (FB ) rezonál. Ennélfogva, ha az oszcillátor frekvenciája a 6. ábrán C vezérlőpontban van, az egymással szembe kapcsolt 9A, 9B egyenirányítók kimenőfeszültségeinek különbsége zérus- és a klystron 15 visszaverő anódjának feszültségét egyedül a 22A áramforrás szabja meg. Ha azonban az oszcillátor frekvenciája a vezárlőpont fölé emelkedik vagy az alá asiik, a ÖA, 9B egyenirányítók kimenőfeszültségeinek különbsége nem zérus, hanem a frekvencia-eltérés értelmétől és terjedelmétől függő polaritású és nagyságú. Ily esetben a visszaverő elektróda feszültsége a 22A forrás feszültségének és a 9A, 9B egyenirányítók feszültség-különbségének algebrai összege. Az egyenirányítók polaritását természetes úgy választjuk meg, hogy kimenőfeszültségeik különbsége, a kellő értelemben változva, az oszcillátor frekvenciáját a vezérlőponthoz visszavezesse. A vezérlés érzékenységét a 9A, 9B egyenirányítók és a visszaverő anód köre közé iktatott egyenáramú erősítővel fokozhatjuk, általában azonban tanácsosabb e célra, váltakozóáramú erősítőket alkalmazni (7. ábra), olyan módosított rendszerben, amelyben a Stark-hatást Ft váltakozó feszültség létesíti. E rendszerben azonos frekvenciájú, pl. 100 kilociklusos, de egyébként különböző váltakózó feszültségeket vezetünk a 16A, 16B Stark-elektródákba. Magyarázat céljára feltesszük, hogy a nagyobb feszültséget & 16A elektródába vezetjük, úgyhogy a 10A cella rezonáns frekvenciája nagyobb tartományban mozog ide-oda, mint a 10B cella rezonáns frekvenciája. A 7. ábrabeli rendszerrel kapcsolatos 8. ábra A görbéje magának a gáznak a rezonáns' visszahatását mutatja és a legnagyobb energia-elnyelés , értékét akkor éri el, amikor a bevitt mikrohullám frekvenciája a gáz rendes molekuláris rezonáns frekvenciájának (fg ) felel meg. A B görbe a feszültség-amplitúdót mint ama oldalsávok frekvenciájának függvényét szemlélteti, amelyek akkor keletkeznek, ha mikrohullám-frekvenciájú teret és 100 kc-os Stark-féle teret egyszerre engedünk hatni a 10A kamrában levő gázra, az fg frekvencia szomszédságában. A C görbe a megfelelő oldalsáv-amplitudót a 10B kamrára nézve, a 16B elektróda révén eltolt frekvenciánál mutatja. Ez a két oldalsávamplitudó-görbe az f0 frekvenciájú pontban metszi egymást, mely frekvencián történik a rendszer üzemi frekvenciájának állandósítása. Szűrők, pl. a 31A és 31B rezonáns üregek, áteresztik az f0 frekvencia közelében levő frekvenciájú energiát a 9A és 9B bemenődetektorokhoz, de ezekből kiszűrik az fg frekvenciájú energiát. Az egyenirányítók kimenőenergiáját a 32A és 32B váltakozóáramú erő-
