ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Вариан и Хансена — пример использования резонанса в микроволновой электронике... и просто интересная история из "Введение в синергетику " Явление резонанса лежит В основе принципа действия СВЧ электронных приборов, в которых используются высокодобротные объемные резонаторы, о которых говорилось в главе 2, Типичными приборами этого класса являются ухи-строны (см., например, [78] и [79]). [c.103] Чтобы объяснить описанные процессы, обратимся к аналогии между поведением фокусируемого линзой в пространстве пучка световых лучей и электронного потока, движущегося в пространстве дрейфа после Прохождения ВЧ зазора. [c.104] Г )афическая иллюстрация этой аналогии — пространственно-временная диаграмма движения электронов, сейчас вошедшая во все учебники по СВЧ электронике, будет полезна в дальнейшем при рассмотрении нелинейных волн. [c.104] На рис, 3.6 по оси абсцисс откладывается величина где I — текущее время, ш — круговая частота внешнего ВЧ поля, а по оси ординат — положение электрона в пространстве дрейфа. Если предположить, что время пролета через модулятор мало по сравнению с периодом колеба- ний ВЧ напряжения, то можно считать, что скорость электронов меняется при прохождении через плоскость ж — О в соответствии с мгновенным значением напряжения. Следовательно, можно считать, что вдоль оси абсцисс отложена величина, где — время прохождения электронами плоскости X = 0. До плоскости ж = О электронный пучок однороден по плотности (пространственно-временные характеристики разделены одинаковыми временными интервалами) и все электроны имеют одинаковые скорости (прямые ниже ж = О имеют одинаковый наклон). Точки пересечения прямых с осью (или ) определяют фазу электронов на входе в пространство дрейфа. Модулирующее напряжение вызывает скоростную модуляцию, что на плоскости (ж, ,) выражается в периодическом изменении наклона прямых. [c.104] История создания клистрона стоит того, чтобы рассказать хотя бы один ее самый яркий фрагмент. [c.105] Такое начало звучит довольно скромно, но отражает главное, а именно, применение в конструкции лампы объемного резонатора. По поводу работы братьев Вариан удачно пишет Р. Компфнер [86]. [c.105] Как были сделаны решающие шаги на пути изобретения клистрона, лучше всего понять, обратившись к воспоминаниям Р. Вариана, которые приводит Гинзтон [83] в разделе Группировка — тринадцатая идея . [c.108] Когда первый клистрон бьш сделан, то возникла новая проблема как узнать, генерирует дй он Прищлось изобретать и способ детектирования колебаний. Р. Вариан предложил следующую схему. Часть электронного цучка проходила через отверстие во втором резонаторе и в области за ним отклонялась магнитным полем так, что луч попадал на ограниченную область флуоресцирующего экрана (см. рис. 3.9). [c.109] Приведем еще один пример использования резонанса, связанный с клистроном, На основе резонанса можно определять собственные колебания молекул в веществе. Молекулы некоторых газов, молекулы с электрическим дипольным моментом, парамагнитные атомы и ионы во внешнем магнитном поле и т. п, имеют такой набор энергетических уровней, которому соответствуют собственные (резонансные) частоты, лежащие в СВЧ диапазоне. Если такая молекула или атом облучаются СВЧ электромагнитными колебаниями, частота которых и удовлетворяет условию Ьи — — (Л — постоянная Плайка, и Е — значения энергии на верхнем и нижнем уровнях), то может произойти резонансное поглощение. [c.111] В веществе и т.п. (подробности можно найти в книге [66]). В качестве генератора СВЧ колебаний в радио-спектроскопах часто используют отражательные клистроны (рис. 3.11). В этих устройствах модуЛяция электронов по скорости и передача энергии сгруппированным пучко1у1 электронов СВЧ полю осуществляется в одном резонаторе благодаря тому что электроны группируются в тормозящем статическом поле в пространстве резонатор — отражатель (рис. З.И) и возвращаются в резонатор. Частоту колебаний можно плавно изменять, меняя напряжение на отражателе. Сигнал от клистрона, поступающий в ячейку, модулируется по частоте. [c.112] Специалисты по спектроскопии с уважением относятся к клистрону. Не случайно именно в американском оптическом журнале в год пятидесятилетия с момента создания клистрона братьями Вариан появилась статья под названием С днем рождения, дорогой клистрон . [c.112] Конечно, история создания клистрона богаче рассказанного. Если кто-то заинтересовался ей, загляните в книги [69] и [70]. [c.112] Однажды попадья, услыша гусака. [c.113] Вдруг так захохотала. [c.113] Вернуться к основной статье