Задача №4.
Приборы с динамическим управлением. ЛБВ.
Провести расчет параметров спиральной замедляющей системы (ЗС) для ЛБВ.
Исходные для расчета (заданные) величины:
-
Коэффициент усиления по мощности
-
Первеанс электронного пучка
-
Радиус электронного пучка
-
Отношение радиуса пучка к радиусу спирали
-
Ускоряющее напряжение пучка
-
Ускоряющее напряжение различно для различных вариантов
вычисляется по правилу:
.
Определяются следующие величины и параметры:
-
Ток и мощность электронного пучка – I0, P0
-
Скорость электронного пучка
-
Шаг спиральной ЗС – p, при котором выполняются условия синхронизма движения пучка и электромагнитной волны
-
Длина спиральной ЗС, которая обеспечивает заданное значение коэффициента усиления
Для расчетов могут быть использованы следующие соотношения:
,
Где - постоянная усиления, при ее расчете сопротивление связи принять равным ,
– длина замедляющей системы, выраженная в длинах замедленных волн
Ответ:
Дано:
-
Ускоряющее напряжение:
Ua= 1500 + 3250 = 4750 В
Решение:
-
Найдем ток электронного пучка через первианс:
-
Мощность электронного потока:
-
Скорость электронного пучка:
Примечание: весовой коэффициент задачи 1балл
Задача №5.
Приборы с динамическим управлением. Приборы М-типа
-
Рассчитать значение критической магнитной индукции для значения d = 0,3 см и значения потенциала Ua из задачи № 4
2. Полагая определить высоту прикатодного электронного слоя ymax
3. Рассчитать шаг электронной траектории h
4. Полагая распределение потенциала в междуэлектродном промежутке линейным, найти значение максимальной скорости в электронном облаке.
Для выполнения задания воспользоваться формулами
, , ,
и законом сохранения полной энергии.
Примечание: весовой коэффициент задачи 1балл
Задача №6.
Приборы с динамическим управлением. Гирорезонансные приборы. Гиротрон.
1. Объяснить почему гиротроны используются преимущественно в мм-диапазоне длин волн.
2. Рассчитать параметры спиральной траектории электронного пучка гиротрона. Исходные для расчета (заданные, выбираемые) величины:
-
Ускоряющее напряжение пучка , где – значение ускоряющего напряжения из Задачи №4
-
Значение частоты микроволнового поля f из условия
-
Отношение поперечной и продольной скорости электрона
Определяемые величины:
-
Значение индукции магнитного поля
Вычисляется из условия циклотронного резонанса
, где .
-
Значения полной скорости электрона и её продольной и поперечной составляющих
.
-
Радиус спиральной траектории электрона .
Вычисляется из условия баланса центробежной и магнитной сил.
-
Время одного оборота электрона – циклотронный период
-
Шаг спиральной траектории – циклотронная длина волны
Примечание: весовой коэффициент задачи 1балл