Исследование генераторно-усилительных клистронов с генераторной секцией на двухзазорном резонаторе

• Автор: Ремизова, Татьяна Сергеевна
• Шифр специальности: 05.27.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Рязань
• Количество страниц: 195 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение

Глава 1. Обзор литературы по генераторным и

генераторно-усилительным приборам клистронного типа

1.1. Однозазорный монотрон

1.1.1. Теоретические исследования

1.1.2. Монотроны с диафрагмой

1.1.3. Экспериментальный однозазорный монотрон

1.2. Генераторы на двухзазорных резонаторах

1.2.1. Генератор А. Арсеньевой и О. Хейль

1.2.2. Виды колебаний, принцип действия

1.2.3. КПД автогенераторов на двухзазорных резонаторах
1.3. Электронная проводимость СВЧ зазоров
1.3.1 .Электронная проводимость одиночного зазора в линейном режиме
1.3.2. Электронная проводимость одиночного СВЧ зазора в нелинейном режиме
1.3.3. Электронная проводимость двухзазорных резонаторов в линейном
и нелинейном режимах
1.4. Генераторы на многозазорных резонаторах
1.4.1. Четырехзазорный монотрон
1.4.2. Генераторы терагерцового диапазона
1.5. Генераторы с обратной связью
1.5.1. Двухрезонаторные генераторы с обратной связью
1.5.2. Многорезонаторные ГУК с внешней обратной связью
1.6. Трехрезонаторный ГУК с генераторной секцией на двухзазорном резонаторе
1.7. Расчет многорезонаторных клистронов и ускорителей электронов методом самосогласованного поля
1.8. Выводы
Глава 2. Моделирование ГУК в самосогласованном режиме
2.1. Вводные замечания. Принцип действия ГУК
2.2. Виды колебаний и режимы работы двухзазорных резонаторов
2.2.1. Виды колебаний
2.2.2. Режим скоростной модуляции и отбора энергии
2.2.3. Режим автогенерации
2.2.4. Совмещенный режим автогенерации и догруппировки электронов
в ГУК
2.3. Анализ процесса установления колебаний в автогенераторе на двухзазорном резонаторе в самосогласованном режиме на основе аналитической теории
2.3.1. Амплитудные и фазовые условия автогенерации
2.3.2. Пусковой ток и минимальный первеанс автогенератора
2.3.3. Расчет переходного процесса установления и срыва колебаний
2.4. Возбуждение резонатора сгруппированным электронным потоком
2.5. Алгоритм моделирования нелинейного самосогласованного режима
на основе модели потока из крупных частиц
2.6. Численно-аналитическая модель ГУК
2.6.1. Решение уравнений движений электронов в зазорах
2.6.2. Движение электронов в пролетных трубах
2.6.3. Оценка влияния пространственного заряда
2.7. Методика определения наведенного тока
2.8. Расчет напряжений на зазорах в самосогласованном режиме
2.9. Программа «RAFT»
2.10. Выводы
Глава 3. Исследование динамических электронных процессов в ГУК..
3.1. Тестирование динамической программы «RAFT»
3.2. Исследование электронной проводимости при амплитудах переменного напряжения больше ускоряющего
3.2.1. Аналитическое решение
3.2.2. Математическое моделирование активной составляющей электронной проводимости
3.2.3. Расчет реактивной составляющей электронной проводимости
СВЧ зазора
3.3. Исследование электронных процессов в ГУК
3.3.1. Определение условий догруппировки электронов в ГУК
3.3.2. Исследование процессов группирования электронов в ГУК на
к-виде колебаний
3.3.3. Исследование процессов группирования электронов в ГУК
на 0-виде колебаний
3.4. Выводы
Глава 4. Оптимизация процессов группирования электронов в ГУК
4.1. Оптимизация итерационного процесса моделирования автогенераторов на двухзазорных резонаторах
4.2. Разработка графической программы отображения информации при исследовании электронных процессов и моделировании ГУК
на двухзазорных резонаторах
4.3. Исследование возможности повышения КПД и выходной мощности трехрезонаторного ГУК
4.4. Сопоставление с трехрезонаторным клистродом в режиме автогенерации
4.5. Оптимизация параметров ГУК на максимум КПД
4.6. Выводы
Заключение

слагаемые совпадают с известным [41] выражением для электронной нагрузки с учетом пространственного заряда при малых амплитудах напряжения.
Соответствующие зависимости электронной проводимости от угла пролета в зазоре при £,=2 изображены на рис. 1.23. Из приведенных кривых видно, что изменение электронной нагрузки за счет пространственного заряда при больших амплитудах СВЧ напряжения не очень велико.
Из анализа выполненных авторами расчетов следует, что электронная проводимость не очень существенно изменяется при увеличении амплитуды и при учете пространственного заряда в зазоре, так что при оценочных расчетах можно, по мнению С.С. Зырина, пользоваться теорией малых амплитуд.
Из представленных графиков на рис. 1.23 также можно сделать вывод о том, что при стремлении угла 0 к нулю активная составляющая электронной
проводимости — монотонно стремится к нулю, подобно тому, как это было С
получено в [11].
Относительная электронная проводимость в [42] определяется из про-
Се 2Т1е ~ £ ит
стого соотношения — =---------^ по задаваемой величине с, = —— и рассчитало £,-------------------------и,
ваемому значению электронного КПД це. На рис. 1.24 приведены зависимости х]е от £, для различных углов пролета.
Рисунок 1.24 - Зависимости относительной электронной проводимости
от 0 для различных £,