Мощные импульсные СВЧ-генераторы на основе лампы обратной волны в режиме сверхизлучения

• Автор: Ельчанинов, Антон Александрович
• Шифр специальности: 01.04.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 106 с. : ил.

Цель работы

Положения, выносимые на защиту

Достоверность результатов

Научная новизна работы

Практическая значимость работы, внедрение результатов

Вклад автора

Публикации результатов

Структура и объем диссертации, краткое содержание

Список использованых сокращений

ГЛАВА 1. Сверхизлучение в релятивистской СВЧ-электронике

1.1. Экспериментальные исследования СИ в релятивистской СВЧ-электронике

1.2. Одномерная нестационарная модель
1.3. Оценка длительности импульса
1.4. Реализация режима пространственного накопления энергии
1.5. Выводы
ГЛАВА 2. Оптимизация параметров генератора
2.1. Однородная замедляющая система (у(-г) = 1)
2.2. Гиперболический профиль сопротивления связи
2.3. Регулировка длительности импульса
2.4. Влияние длительности фронта пучка на время нарастания колебаний

2.5. Расчеты в РІС модели
2.6. Максимум конверсии и остановка частиц
2.7. Влияние разброса частиц по скоростям
2.8. Влияние частотной дисперсии групповой скорости волны в замедляющей системе
2.9. Ограничения на повышение мощности и коэффициента конверсии
2.10. Выводы
ГЛАВА 3. Экспериментальные методики
3.1. Экспериментальные установки
3.1.1. Высоковольтный генератор СИНУС
3.1.2. Вакуумный диод
3.1.3. Соленоид
3.1.4. Измерение параметров электронного пучка
3.2. Измерение характеристик СВЧ-импульсов
3.2.1. Детекторы на горячих носителях
3.2.2. Приемная антенна
3.2.3. Калориметр
3.2.4. Гетеродин
ГЛАВА 4. Результаты экспериментов по генерации импульсов черен-ковского сверхизлучения
4.1. Предварительные эксперименты
4.2. Система с резонансным рефлектором
4.2.1. Моделирование
4.2.2. Схема эксперимента
4.2.3. Результаты эксперимента
4.3. Система с высоким коэффициентом конверсии

4.3.1. Обоснование выбора схемы генератора
4.3.2. Моделирование
4.3.3. Схема эксперимента на установке СИНУС
4.3.4. Неустойчивость в электронном пучке
4.3.5. Режим генерации серии импульсов
4.3.6. Результаты эксперимента
4.3.7. Сравнение экспериментальных данных с результатами моделирования
4.4. СИ-генератор в импульсно-периодическом режиме
4.4.1. Конструкция генератора
4.4.2. Проблемы долговременной стабильности параметров излучения
4.4.3. Результаты эксперимента
4.4.4. Измерение микроструктуры тока пучка
4.5. Генератор 8-см диапазона
4.6. Выводы
4.6.1. Направления дальнейших исследований
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

При работе с соленоидом необходимо следить, чтобы средняя мощность, выделяемая в обмотках соленоида, не превышала мощности, отводимой системой охлаждения.
Корпус соленоида (5) рассчитан на давление б атм., однако давление масла при работе не превышало, в зависимости от температуры, 1.5—2 атм.
Было предложено запитывать секции обмотки соленоида от двух независимых источников тока, что позволяло электронным способом регулировать диаметр электронного пучка в замедляющей системе.
Юстировка электронного пучка в ЗС (12) осуществлялась при помощи кольца и болтов (7), позволявших изменять взаимное положение соленоида и вакуумного диода. Зазор между катодом и анодом (10) изменялся регулировкой длины катододержателя. Замедляющая система изготавливалась из нержавеющей стали, сваркой из отдельных гофр. Отражение встречной электромагнитной волны обеспечивалось широкополосным резонансным рефлектором (11). Электронный пучок высаживался на охлаждаемый водой коллектор (13).
3.1.4. Измерение параметров электронного пучка
В экспериментах измерялось напряжение в вакуумном диоде при помощи емкостного делителя, размещенного на внутренней поверхности корпуса диода (14) на рис. 3.4. Для измерения тока электронного пучка использовался графитовый коллектор и низкоиндуктивный шунт сопротивлением около 0.1 Ом, устанавливаемый вместо ЗС.
Размещенный в вакууме пояс Роговского не обеспечил необходимого временного разрешения, так как индуктивность канавки, в которой он помещался для защиты от статических наводок и попадания электронов, приводила к появлению "дребезга” (ВЧ-колебаний) на сигнале датчика.