Группировка электронов

Генераторами мощных колебаний миллиметрового диапазона волн являются мазеры на циклотронном резонансе. В них применяются винтовые электронные пучки в продольном статич. магн. поле, взаимодействующие с поперечным по отношению к оси пучка перем. электрич, полем резонатора или волновода. Возбуждение колебаний происходит па циклотронной частоте вращения электронов в магн. поле или на одной из её гармоник, а группировка электронов в сгустки обуслов- [c.433]

Рис. 13. Группировка электронов скачком напряженности поля ускоряющей волны.

Существует еще метод группировки частиц по фазам, достоинством которого является уменьшение фазового интервала без увеличения разброса в импульсах. При рассмотрении группировки электронов в секции волновода со скоростью волны, равной скорости инжектированных электронов, была найдена длина секции, в которой заданное число частиц собирается в наиболее узкий фазовый интервал. Однако при дальнейшем движении частиц область фаз, занятая электронами, опять начнет расширяться и в общем случае она может увеличиваться до 2я (равномерность начального распределения при этом нарушается). Это можно предотвратить, используя скачок напряженности поля ускоряющей волны. Например, если после достижения электронами положения, показанного на рис. 9, увеличить [c.45]

Группировка электронов в секции с переменной фазовой скоростью зависит от начальной энергии частиц, напряженности ускоряющей волны и значения равновесной фазы. На основании расчетов можно сделать заключение о влиянии параметров на группировку. [c.48]

Наиболее интенсивно фазовые колебания совершаются в начальной части группирователя, где скорости частиц еще относительно невелики. При уменьшении энергии инжекции увеличивается участок группирователя с интенсивными фазовыми колебаниями, что способствует улучшению группировки электронов. [c.48]

В волноводном группирователе с переменными значениями фазовой скорости и амплитуды ускоряющей волны, причем группировка электронов зависит от того, каким образом задано изменение фазовой скорости и напряженности поля ускоряющей волны в зависимости от координаты вдоль группирователя. Захват электронов в режим ускорения подробно анализировался в 2.3 и были получены условия (2.25), выполнение которых необходимо, чтобы получить значение коэффициента захвата, близкое к единице. Группировку электронов рассматривали в 2.4, на основании чего можно сделать заключение о необходимом характере функций Рв( ) и Л( ), которые обеспечивают хорошую группировку. Достаточно очевидно, что для [c.49]

После группировки электроны становятся релятивистскими и далее ускоряются в секциях волновода с фазовой скоростью, равной скорости света. Ввиду малого различия в скоростях волны и электронов фазовые колебания прекращаются и электроны медленно скользят относительно волны. [c.52]

По электронной теории строения атомов завершенные внешние электронные слои, свойственные атомам инертных газов (из двух электронов у гелия и из восьми электронов у остальных инертных газов), являются особо прочными группировками электронов. Поэтому инертные газы и не вступают в химические реакции. [c.354]

Возможность появления энергетической щели в спектре элементарных возбуждений металла, по-видимому, впервые была указана Купером [145], он показал, что основное состояние металла, соответствующее заполнению всех одноэлектронных состояний вплоть до энергии Ферми, является неустойчивым при наличии слабого притяжения между электронами. Такое притяжение может приводить к группировке электронов в пары эффект Купера) с выделением энергии спаривания, которая близка по величине энергии щели. Электроны, входящие в отдельную пару, сравнительно далеко разнесены в пространстве ( Ю сл). Таким образом, внутри объема, занимаемого одной парой, оказываются центры масс около 10 других пар. [c.280]

Группировка электронов в сгустки бывает двух типов поперечная или фазовая, — по координатам поперечного движения продольная , или пространственная, — по координате продольного движения. Термины поперечное и продольное движения употребляются в следующем смысле. В отсутствие поля волны электроны под действием силы [c.181]

Итак, компонента смещения электрона Zl(t) в случае резонансного взаимодействия с полем волны растет пропорционально Р. Это и приводит к квадратичной (по t) пространственной группировке электронов под действием поля излучения . Для электрона с 2о( )=2о, 2о(0=0 получим [c.183]

Более сложен вопрос о поперечной группировке электронов. Выше мы получили неоднородные нелинейные уравнения, которыми описывается движение [c.184]

Заметим, что движение электрона в плоскости д 0 .двумерно, вследствие чего одномерная группировка электронов в направлении оси Ох влияет на движение электронов в перпендикулярном (вдоль Оу) направлении. Компоненту скорости электрона 1 можно также найти из второго уравнения (12.30). [c.187]

Качественно эффект квадратичной t ) поперечной группировки электронов легко объяснить, используя соотношение, связывающее радиус орбиты электрона в магнитном поле ко с энергией < о [c.188]

Можно сказать, что поперечная квадратичная группировка электронов является фазовой группировкой. Действительно, если решать уравнения движения электрона в цилиндрической системе координат или использовать связь найденных нами решений x t) и y t) с цилиндрическими координатами р(0 и ф(0 [c.189]

Наличие сил Ван-дер-Ваальса отражает тот факт, что нейтральный изотропный атом (нейтральная молекула) может поляризоваться под влиянием электрического поля, причем даже два нейтральных изотропных атома индуцируют друг в друге малые дипольные электрические моменты. Происхождение сил Ван-дер-Ваальса можно объяснить исходя из следующих простых соображений. В атомах инертных газов внешние электроны образуют очень прочные устойчивые группировки из восьми электронов в состояниях вследствие чего на движение электронов слабо [c.65]

При унификации и нормализации деталей и элементов применялась электронно-вычислительная техника, проводилась группировка и сортировка деталей и элементов, определялись оптимальные их размеры. Анализ таблиц элементов деталей, полученных на ЭВМ, помог в создании заводских ограничительных нормалей. [c.59]

Такая характерная группировка уровней попарно не имела бы места, если бы электрон jS оставался в своем состоянии, а электрон /ijp был бы переведен в состояние с большим п . При больших значениях квантового числа n-i связь между моментами р и p стала бы слабой, а триплетная [c.215]

Исследования распределения углерода в прутках из молибдена, модифицированного карбидом циркония, методом электронно-микроскопической авторадиографии показали [94], что по мере увеличения выдержки частицы карбидов собираются в группировки (рис. 3.9). [c.56]

В основе процессов взаимодействия электроиов с СВЧ-нолями рабочего вида колебаний лежит явлеиие фазовой группировки. Электроны ио-Л1ИМ0 вращательного циклотронного движения и сип-хропного с волной дрейфа в статических электрич. II маги, полях совершают стационарное дрей- [c.644]

Поскольку поперечная масса электронов в раз меньше продольной, то в отсутствие статич. поля, к-рое ограничивало бы их поперечное движение, группировка электронного пучка под действием ВЧ-мо-дуляции развивается в поперечном направлении го-раэдо быстрее, чем в продольном. Этот эффект используется в секциовиров. приборах с поперечным отклонением электронов — гироконе й оптич. клистроне. [c.335]

С позиций теории излучения описанное выше взаимодействие соответствует индуцированному излучению Черенкова. Отдельная частица, двигаясь со скоростью VQ, большей скорости Света в среде (Уф — скорость света в замедляющей среде), излучает по Черенкову, а индуцйрованность излучения определяется существованием механизма группировки электронов в волне. [c.190]

В частности, он научился рассчитывать сопротивление связи спирали, сумел найти выражение для сгруппированного под действием поля волны в спирали пучка и показал, что ток пропорционален квадрату расстояния (по современной терминологии Компфнер показал, что при взаимодействии типа О имеет место квадратичная группировка электронов). Более того, Компфнер рассчитал и вторичное поле, наведенное в спирали сфуппированным в первичной волне током. После чего он вычертил фазовую диаграмму для первичного и вторичного полей и обнаружил, что результирующее поле всегда будет больше первичного, то есть получился усилитель [86] [c.192]

Широкополосные СВЧ э. п. характеризуются длит, взаимодействием замедленной электромагнитной волны с электронным пучком. В таких устройствах фазовая скорость электромагнитных волн совпадает со средней скоростью электронов поэтому группировка электронов в сгустки и их взаимодействие с замедляю- щей системой происходит па протяжении всего пути электронов (приборы электронно-лучевого т и п а). В лампе бегущей волны (ЛЕВ) обычно нриме-i няются замедляющие системы с фазовой скоростью, слабо зависящей от частоты (обычно спираль) поэтому ЛВВ — широкополосный усилитель СВЧ. Б лампе обратной волны (ЛОВ)—эффективном гене- раторе СВЧ, также имеет место длит, взаимодействий пучка с полем СВЧ, по здесь с электронным пучков взаимодействует пространственная гармоника иоля1 замедляющей системы, фазовая скорость к-рой близка к скорости электронов и противоположна групповой скорости волны, направленной, т. о,, обратно движе- нию электронов. В ЛОВ фазовая скорость замед- ляющей системы (напр., системы щелевых или шты ревых резонаторов) сильно зависит от частоты. Из- меняя скорость электронов, в ЛОВ можно управлят] частотой генерации в широких пределах. [c.496]

Процесс ускорения в линейном ускорителе с диафрагмированным волноводом происходит следующим образом. Электроны редвари-тельно ускоренные в инжекторе, вводятся в начальную часть диафрагмированного волновода. При этом скорость инжектированных частиц меньше скорости света. При взаимодействии с ускоряющей волной внутри диафрагмированного волновода они не только ускоряются, но и группируются в отдельные сгустки. Такие сгустки электронов образуются в каждой волне электромагнитного поля и движутся вместе с ускоряющей волной вдоль волновода. Группировка в основном заканчивается при достижении частицами энергии 3 Мэе и соответственно скорости, достаточно близкой к скорости света. Таким образом, для начальной части ускорителя характерно возрастание скорости электронов от скорости инжекции до величины, близкой к скорости света, и группировка электронов в сгустки. [c.19]

Группировка электронов в секции волновода с бегущей волной происходит Б процессе фазовых колебаний. Аналитические методы исследования фазовых колебаний имеют ограниченное значение, и строгий анализ движения следует проводить на основе численных расчетов. Естественно, что такой анализ трудоемок, и поэтому целесообразно исследовать группировку электронов в волноводном груп-пирователе упрощенными методами с использованием приближенных формул. [c.35]

Происхождение энер.[етической щел . Две стоячие волны ф(- -) и ф(—) отвечают группировке электронов в различных по отношению к ионам областях пространства, и, следовательно, эти две волны имеют различные значения потенциальной энергии. Это обстоятельство и является причиной сушествования энергетической щели. Напомним, что в квантовой механике плотность вероятности р(х) нахождения частицы в точке л равна ]il5(x) . Для чисто бегущих волн функция о] и, следовательно, [c.311]

Этот результат полностью совпадает с формулой (11.13), полученной на основе квантовой механики. Из формулы (12.42) следует, что при Дм<0 электроны в магнитном поле неустойчивы по отношению к электромагнитным возмущениям. В области АмСО вблизи резонансной частоты (fl Qo они отдают энергию полю излучения. Иными словами, при Дм<0 индуцированное излучение превалирует над поглощением. Этот эффект в данном случае обеспечивается поперечной квадратичной (по 1) группировкой электронов, связанной с неизохронностью колебаний электронов в магнитном поле [c.189]

Промежуточная по энергии между сильными (ионной, металлической и ковалентной) и слабой (ван-дер-ваальсовой) связь, называемая водородной, возникает между атомами Н, входящиМ И в ковалентные группировки типа NH или ОН, и электроотрицательными атомами N, О, F, С1, S, причем расстояния между атомом Н и соседними атомами чаще всего бывают неодинаковыми. Поэтому ее типичное изображение АН...В. При взаимодействии атома Н с атомами с большей электроотрицательностью часть электронного заряда Н передается соседям. По данным о дифракции рентгеновских лучей и нейтронов и некоторым другим оценкам, в группе АН атом Н частично ионизован, сохраняя лишь 0,5— [c.113]

Особенностью АПМП является широкое оснаш ение его электронно-вычислительными комплексами, т. е. ЭВМ с информационными и исполнительными средствами. Такая группировка средств (комплексирование) позволяет укрупненно решать задачи, не ограничиваться отдельными вопросами, а в целом проектировать конструкцию и технологию, просматривать результаты на информационных устройствах, корректировать их в случае необходимости. [c.8]

Генераторы СВЧ с динами ч. управлением а л е к т р о н н ы м потоком в ваку-у.чных электронных приборах (клистронах, магнетрон-ного типа приборах, лампах обратной волны, лампах бегущей волны и др.), в отличие от ламповых генераторов па триодах и тетродах со статнч. управлением электронным потоком, супцественно используют инерцию электронов. Взаимодействие электронных потоков с эл.-магн. полем слагается из двух процессов возбуждения эл.-магн. поля в объёмном резонаторе, во-чноводе или замедляющей системе движущимися электронами и группировки (фазовой фокусировки) электронов при воздействии эл.-магп. поля на движение электронов. [c.433]

Генератором высокостабнльных колебаний миллиметрового диапазона является оротроп — прибор с прямолинейным электронным потоком, взаимодействующим с полем открытого резонатора, в к-рый помещена металлич. решётка. Взаимодействие прямолинейного потока с эл.-магн. полем и группировка за счёт воздействия на электроны продольной составляющей поля характерны для СВЧ-приборов 0-типа. [c.433]

S—)—параметр, характеризующий темп группировки частиц со — частота точного синхронизма, сОв — = (4яе п/т7) — плазменная частота к — невачмущён-ная плотность электронов в пучке зонаторных ЛСЭ-усилителях [c.565]

Фазовая группировка в ЛБВ типа О получается при пек-ром превышении нач. скорости электронов над фазовой скоростью волны Уф . В системе координат, связанной с волной, электроны, первоначально равномерно расположенные в тормозящем и ускоряющем про-дольном поле волны, захватываются ею и постепенно смещаются под действием поля к точке Е — О (рис. 2). Относит, скорость смещения тормо.эящихся электронов [c.569]

В ЛБВ THita М фазовая группировка получается в результате дрейфа электронов в скрещенных электрич. и магн. полях (см. Дрейф заряженных частиц). Поперечное электрич. поле замедленной волны приводит к продольному дрейфу и образованию сгустков около нулевых точек этого поля, где продольное электрич. поле волны имеет макс. значение и тормозит электроны. В результате сгустки отдают свою потенц. энергию волне и одновременно дрейфуют к замедляющей системе (рис. 1,6) т. о., кинетич. энергия электронов меняется мало, а усиление волны происходит за счёт изменения потенциальной энергии электронов в статич. электрич. поле. [c.569]

Параметр пространственного заряда, пропорциональный плотности заряда в пучке, характеризует влияние кулоиовских сил расталкивания электронов, препятствующих образованию сгустков и том самым, как правило, уменьшающих величину усиления (рис. 3). Силы расталкивания электронов и величина параметра пространственного заряда существенно зависят от соотношения длины замедленной волны, поперечных размеров электронного пучка и пространства взаимодействия замедляющей системы в тонких пучках силы расталкивания малы, а в нек-рых случаях даже способствуют группированию электронов, приводя к увеличению усиления. Усиление ЛБВ уменьшается также под действием др. факторов потерь в замедляющей системе, разброса скоростей Vg, неиде-альности группировки и т. д. Роль этих факторов возрастает с увеличением частоты сигнала, особенно при переходе в миллиметровый диапазон волн. [c.569]

Фазовая скорость нарастающей электронной волны Уфэ отличается от скорости замедленной эл.-магн. волны Уф и во всей зоне усиления оказывается меньше скорости электронов это обеспечивает правильную фазовую группировку образующихся сгустков электронов в тормозящей фазе поля и передачу энергии от э-чектрояного потока полю. Вне зоны усиления синхронизм электронов и эл.-магн, волны существенно нарушается, взаимодействие между ними становится слабим и три электронные волны превращаются в одну эл.-магн. волну замедляющей системы и две волны пространственного заряда электронного погона. [c.569]

Нелинейные явления в ЛБВ типа О. Увеличение амплитуды усиливаемой волны при её распространении вдоль замедляющей системы приводит к значит, возмущениям в движении электронов, сильной модулжщи электронного пучка, в результате чего возникает ряд нелинейных явлений у.меньшение ср. скорости электронов обгон одних электронов другими, деформация сгустков и движение относительно поля синхронной волны появление высших гармоник конвекционного тока и поля пространственного заряда на частотах 2 м, 3(0,. . возбуждение поля замедленной эл.-магн. волны на этих гармониках расслоение электронного пучка в результате неравномерной модуляции пучка по сечению, вызванной неравномерным распределением напряжённости ноля замедленной волны и поля пространственного заряда по сечению остановка и поворот электронов поперечные движения электронов под действием СВЧ-нолей замедляющей системы и поля пространственного заряда. Наиб, важны первые три явления, принципиально связанные с механизмом группировки и существенные уже при умеренных мощностях и небольших кпд. При усилении на нач. участке ламны электроны сгущаются в тормозящей фазе поля (рис. 2). Дальнейшая эволюция пучка определяется отставанием сгустка от волны и нелинейностью модуляции, приводящей к распаду сгустка. Если различие нач. скорости электронов Vf и фазовой скорости волны Уф невелико и соответствует центру зоны усиления (рис. 3), то образуется сгусток из электронов с примерно одныако- [c.569]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...