Билет №13.

1. Особенности проектирования резонаторов методом эквивалентной длинной линии.

способ улучшения эффективности группировки в однолучевых приборах впервые предложил Эрлин Лайн. В современных высокоэффективных однолучевых клистронах это достигается введением двух дополнительных резонаторов второй гармоники в резонаторную систему клистрона. При этом увеличивается длина прибора, а следовательно, его габариты и масса. Устранить этот недостаток можно за счет сокращения числа резонаторов путем возбуждения в одном резонаторе одного или двух высших видов колебаний, кратных основному виду.

2. Пушка Пирса со сходящимся электронным пучком.

Полный ток сферического диода в режиме простран­ственного заряда может быть представлен выражнием:

(1)где (-α)2 — функция Ленгмюра, зависящая от величи­ны ρа=Rк/Rа (Rк и Ra — радиусы катода и анода). Плотность тока с катода, очевидно, равна:

(2)

Распределение потенциала между катодом и анодом, как ясно из (1), имеет вид:

Рис. 5. График функ­ции Ленгмюра для сфе­рического диода.

(3)

где p=RK/R, причем R является текущей координатой, а р меняется от 1 до ра.

Для формирования сходящегося аксиально-симме­тричного пучка с использованием катода, имеющего вид участка сферы радиуса RK, необ­ходимо, как и в предыдущем случае, заменить действие отбра­сываемой части потока полем, образуемым фокусирующим элек­тродом, имеющим потенциал ка­тода, и анодом. Форму электродов, обеспечи­вающую вдоль границы пучка распределение потенциала, соот­ветствующее (3), подбирают, как описано ранее, на электроли­тической ванне с применением пластины из диэлектрика, имити­рующей границу пучка. На (рис. 6) представлены конфигурации электродов, формирующих схо­дящиеся аксиально-симметричные потоки при различ­ных ра и углах схождения Θ.

Рис. 6. Примеры конфигурации электродов пушек сферического типа при различных Θ и ра

Эквипотепциаль, соответствующая фокусирующему электроду, подходит к границе потока под углом 67,5°, остальные — под углом 90°.

На практике обычно выполняют электроды более простой формы, в той или иной степени аппроксимирую­щей контуры требуемых поверхностей (рис. 7 и 8)

Рис. 7. Пример практической конфигурации электродов пуш­ки сферического типа. К — катод; ФЭ — фокусирующий электрод; а — анод.

Рис. 8. Пример пушки с про­стой конфигурацией электро­дов. К — катод; ФЭ — фокусирующий электрод; а — анод.

Билет №14.

1. Особенности проектирования резонаторов многолучевых приборов.

2. Коллекторы СВЧ приборов. Устранение вторичной эмиссии с коллектора. Проблема рекуперации энергии.

Изобретение относится к электровакуумным приборам СВЧ, в частности к коллекторам в лампах бегущей волны О-типа или клистронах, в которых применяется рекуперация кинетической энергии отработавших электронов. Коллектор содержит корпус, электроды с несимметричными элементами и крепящие их к корпусу изоляторы, которые представляют из себя керамическую втулку или керамические стержни. Техническим результатом является улучшение теплорассеивающей способности коллектора при неосесимметричном оседании электронов на поверхности электродов и, как следствие, неосесимметричной тепловой нагрузке, для чего хотя бы одна втулка, крепящая электрод с входным наклонным отверстием, имеет обращенный к указанному отверстию и совпадающий с ним по ориентации наклонный торец. В случае применения стержней в качестве изоляторов стержни, крепящие электрод с выходным наклонным торцом, имеют длину в соответствии с длиной цилиндрической поверхности электрода, прилегающей к стержню. Стержни могут быть выполнены в виде единого тела или составными в продольном направлении. При подаче на сигнальную пластину положительного потенциала относительно сетки ток вторичной эмиссии на коллектор уменьшится и потенциал облучаемого участка также снизится до нового равновесного состояния. Насыщенность вторично-эмиссионного тока с данного элемента может быть объяснена наличием вблизи элемента только что коммутированных элементов, имеющих вследствие этого более высокий потенциал и способность воспринять значительную долю вторичных электронов, уходящих с коммутируемого элемента.При увеличении анодного напряжения анодный ток сначала возрастает, так как при малой скорости первичные электроны не выбивают вторичных электронов. Затем появляется вторичная эмиссия, и анодный ток уменьшается. При дальнейшем увеличении анодного напряжения ток вторичной эмиссии уменьшается, а анодный ток снова возрастает. Когда анодное напряжение станет больше напряжения экранирующей сетки, вторичная эмиссия не прекращается, но она уже не обнаруживается, так как вторичные электроны, выбитые с анода, теперь все возвращаются на анод. В этом случае наблюдается попадание на анод вторичных электронов, выбитых с экранирующей сетки, за счет которых анодный ток дополнительно возрастает, а ток экранной сетки несколько уменьшается. Характеристика анодного тока имеет провал и падающий участок, в пределах которого анодный ток при увеличении анодного напряжения не увеличивается, а уменьшается. Рекуперати́вное торможе́ние — вид электрического торможения, при котором электроэнергия, вырабатываемая тяговыми электродвигателями, работающими в генераторном режиме, возвращается в электрическую сеть. Рекуперативное торможение широко применяется на электровозах, электропоездах, современных трамваях и троллейбусах, где при торможении электродвигатели начинают работать как электрогенераторы, а вырабатываемая электроэнергия передаётся через контактную сеть либо другим электровозам, либо в общую энергосистему через тяговые подстанции. Аналогичный принцип используется на электромобилях, гибридных автомобилях где вырабатываемая при торможении электроэнергия используется для подзарядки аккумуляторов. Некоторые контроллеры двигателей электровелосипедов реализуют рекуперативное торможение.