Электровакуумные приборы дипазона милиметровых волн 978-966-335-079-0, 978-966-335-080-6
243 45 6MB
Russian Pages 252
Содержание......Page 3
Предисловие......Page 6
Введение......Page 9
Глава 1 Лампы бегущей волны О-типа диапазона ММВ......Page 11
1.1 Принципы действия и основные характеристики ЛБВ......Page 13
1.2 Методы расчета и оптимизации усилителей бегущей волны......Page 17
1.3 Основные результаты разработки систем магнитной фокусировки протяженных электронных потоков......Page 22
1.4 Особенности проектирования ЛБВ диапазона ММВ......Page 29
1.4.1 Замедляющая система......Page 30
1.4.2 Электроннооптическая и магнитная фокусирующая системы......Page 31
1.4.3 Коллекторная система......Page 32
1.5.1 Обеспечение широкополосности ЛБВ в диапазоне ММВ......Page 33
1.5.3 Обеспечение теплостойкости спиральных замедляющих структур......Page 35
1.6.1 Общая характеристика мощных микроволновых модулей......Page 40
1.6.2 Конструктивно-технологические особенности ЛБВ в составе МММ......Page 41
1.7 Спиральные ЛБВ диапазона ММВ ведущих фирм мира......Page 44
1.8.1 ЛБВ на основе ЗС типа ЦСР с резонаторами круглой формы......Page 49
1.8.2 ЛБВ на основе ЗС типа ЦСР с резонаторами прямоугольной формы......Page 51
1.8.3 ЛБВ с ЗС типа счетверенная гребенка (comb-quad)......Page 52
1.8.4 ЛБВ на основе ЗС лестничного типа......Page 53
1.8.5 Мощные ЛБВ на основе ЗС типа волнообразно изогнутый волновод......Page 57
Выводы......Page 58
2.1 Принцип действия и основные характеристики......Page 60
2.2 Методы расчета и оптимизации генераторов и усилителей обратной волны......Page 62
2.3.1 Замедляющая система......Page 65
2.3.2 Электронно-оптическая система ЛОВ......Page 69
2.4 Выходные параметры ЛОВ......Page 70
2.5 Применение ЛОВ в аппаратуре диапазона ММВ......Page 74
Выводы......Page 75
Глава 3 Клистроны диапазона ММВ......Page 76
3.1 Принцип действия и основные характеристики......Page 77
3.2 Методы расчета и оптимизации клистронов......Page 78
3.3.1 Клистроны непрерывного режима для систем связи......Page 83
3.3.2 Многорезонаторные клистроны импульсного режима......Page 84
3.4.1 Гибридные приборы: клистроны с распределенным взаимодействием, твистроны......Page 85
3.4.2 Конструктивно-технологические особенности КРВ......Page 88
3.4.3 Выходные параметры КРВ диапазона ММВ......Page 90
3.4.4 Области применения КРВ диапазона ММВ......Page 92
Выводы......Page 94
Введение......Page 95
Глава 1 Физические основы, принцип действия магнетронов......Page 96
1.1 Движение электронов в скрещенных электрическом и магнитном полях. Электронная втулка......Page 97
1.2 Критический режим магнетрона......Page 98
1.3 Виды колебаний в резонаторной системе цилиндрического магнетрона. Пространственные гармоники......Page 100
1.4 Разделение видов колебаний......Page 103
1.5 Взаимодействие электронов с ВЧ-полем резонаторной системы магнетрона......Page 104
1.6 Механизм сортировки электронов......Page 106
1.7 Условия самовозбуждения магнетрона диапазона ММВ. Пороговое анодное напряжение......Page 107
2.1 Анодный резонаторный блок......Page 110
2.2.1 Термоэлектронные катоды.......Page 112
2.2.2 "Холодные" вторичноэмиссионные катоды и способы возбуждения вторичной электронной эмиссии в магнетронах......Page 115
Возбуждение вторичной электронной эмиссии посредством первичных электронов с бокового термоэлектронного катода......Page 119
Возбуждение вторичной эмиссии посредством первичных электронов с полевых эмиттеров......Page 120
Возбуждение вторичной эмиссии высокочастотным сигналом......Page 121
Практическая реализация различных способов запуска магнетронов с ВЭК......Page 122
2.3 Вывод энергии......Page 124
2.4 Магнитная система......Page 126
Глава 3 Основные параметры и характеристики магнетронов диапазона ММВ......Page 127
3.1 КПД магнетронов диапазона ММВ......Page 128
3.2 Рабочие характеристики магнетронов диапазона ММВ......Page 129
3.3 Нагрузочные характеристики......Page 132
4.1 Классификация магнетронов диапазона ММВ......Page 133
4.2.1. Мощные импульсные магнетроны диапазона ММВ традиционной конструкции.......Page 134
4.2.2. Магнетроны диапазона ММВ, работающие в режиме "слабых полей".......Page 136
4.2.3. Коаксиальные и обращенно-коксиальные магнетроны диапазона ММВ......Page 141
4.2.4. Магнетроны диапазона ММВ с термоэлектронным катодом, работающие на минус первой пространственной гармонике......Page 145
4.2.5. Магнетроны диапазона ММВ с холодным вторичноэмиссионным катодом, работающие на первой отрицательной пространственной гармонике.......Page 150
Глава 5 Маломощные и миниатюрные магнетроны......Page 152
Глава 6. Магнетроны диапазона ММВ непрерывного действия......Page 154
Глава 7. Применение магнетронов диапазона ММВ......Page 157
Выводы......Page 158
Введение......Page 159
1.1. Принципы действия......Page 163
1.1.1 Схема построения гиротронного генератора-монотрона.......Page 164
1.1.2 Группировка электронов в гиротронах......Page 166
1.2.1 Результаты теоретических исследований и расчетов по оптимизации гироприборов......Page 170
1.2.1.1 Энергетические характеристики гиромонотронов......Page 172
1.2.1.2 Методы улучшения энергетических характеристик гиромонотронов......Page 174
1.2.1.3 Особенности построения гироприборов на гармониках циклотронной частоты......Page 178
1.2.1.4 Гирогенераторы обратной волны – гиро-ЛОВ......Page 182
1.2.2.1. Гиротроны для реакторов термоядерного синтеза.......Page 184
1.2.2.2 Гиротроны для применения в промышленности......Page 185
1.2.3 Гиротронные усилители......Page 186
1.2.3.1. Гироклистроны. Особенности построения и характеристики......Page 187
1.2.3.2 Гироусилители бегущей волны (гиро-ЛБВ и гиротвистроны). Особенности построения и характеристики......Page 190
Глава 2 Принципы построения основных узлов гироприборов. Особенности конструкций......Page 191
2.1.1. Формирование поливинтовых электронных пучков......Page 192
2.1.2. Формирование моновинтовых электронных пучков......Page 194
2.2. Электродинамическая система......Page 195
2.3. Вывод мощности......Page 196
2.5. Окно вывода мощности......Page 197
2.6. Магнитостатическая система......Page 198
Применение методов усреднения и баланса комплексной мощности при расчете гиротронов......Page 199
Введение......Page 205
1.1 Условие дифракционного излучения......Page 206
1.2 Режимы поверхностных волн в ГДИ......Page 207
ГДИ со сфероцилиндрическим ОР (см. рис. 3а)......Page 208
1.3.1 Использование в ГДИ пространственно-развитых открытых резонансных систем......Page 209
1.4 Оптимизация открытой резонансной системы ГДИ методами электромагнитного моделирования......Page 210
Глава 2 Основные режимы работы и схемы включения ГДИ......Page 212
2.1 Прямопролетный режим работы ГДИ......Page 213
2.2 Отражательный и многопролетный режимы работы ГДИ......Page 216
2.3 ГДИ-автодин, режимы внешнего и внутреннего детектирования......Page 218
2.4 Пакетированные ГДИ непрерывного и импульсного действия......Page 219
Выводы. Применение источников дифракционного излучения в научных исследованиях......Page 222
Заключение......Page 223
Литература к главе 1, Части I......Page 227
Литература к главе 2, Части I......Page 233
Литература к главе 3, Части I......Page 235
Часть II......Page 237
Часть III......Page 246
Часть IV......Page 250
- Similar Topics
- Technique
- Electronics
File loading please wait...
Citation preview
Инс и
а и на ная а а е ия на У аины а и и и ииэ е ни и и ени А. . Уси
Минис е с в ыш енн и и иУ с а с венны ИИ « и н»
Э е ва иа а на и
П
е а Н
ва
аины
ные и ы и е вых в н
ие АН
. М.
вен
АН
Moscowѝ♦ѝKievѝ♦ѝMinskѝ♦ѝSevastopolѝ 2007ѝ
. П. Ра и ина
У
621.385.6 32.851 Э45
Эле трова . . ё , . . — 252 .: .
Э45
ые , . .
/ . . —
, . .
, . . :
, , 2007.
ISBN 978-966-335-080-6 , (Э (
).
-
Ч-
-
) ,
-
,
,
,
.
Э
, .
-
,
,
, . .
И
Ч,
,
,
-
,
.
У
ауч е
а
е
аук ве в
КА А КИН В КИН В П Ё КА В Д НА НКО В Д АПОПО Н И ОШНИЧ НКО В
Э е ва ные иа а на и и е (
я
)
а я
КА А КІН і В і КІН В П Є ЬО КА Ві Д НА НКО В Д АПОПО і Н І ОШНІЧ НКО В
и ы вых в н
Е е ва ні іа а н і і е (
621.385.6 32.851
і
і
и а и вих хви
)
К Е. В. Ла арева
К ’ О. В. Ла арева
і
П Ф
02.07.2007 29,7 42/2 . . . 29,59 .- . . 24,6 З . 5-080
Пі Ф
02.07.2007 29,7 42/2 . . . 29,59 О .. . 24,6 З . 5-080
И я «В » А/я 10, , 99057 E-mail: [email protected] ДК № 193 20.09.2000
В і є «В » А/ 10, , 99057 E-mail: [email protected] і ДК № 193 і 20.09.2000
ISBN 978-966-335-079-0 (book) ISBN 978-966-335-080-6
© ИИ « © . . . . . .
:
», 2007 , . . , . . , . . , , 2007
ё
,
3
Содер а ие П е ис
Час
вие …………………………………………………………………………….……… 6
I Э е
ва
ные
Ч-
и
ы
- и а ……………….……………………. 9
ве ение …………………………………………………………………………………………. 9
ава 1 Ла 1.1 1.2 1.3 1.4 1.4.1 1.4.2 1.4.3 1.5 1.5.1 1.5.2 1.5.3 1.6 1.7 1.8 1.8.1 1.8.2 1.8.3 1.8.4 1.8.5
ы
- и а иа а на ММ ……….…………………….. 11 Каса ки
.В., Руки В. .
а н
в
ны
- и а иа а на ММ ……………………………60 Каса ки
.В., Руки В. .
П ин и ы е с вия и сн вные ха а е ис и и Л ……………………………………60 Ме ы асче а и и и а ии Л ……………………………………………..………… 62 К нс ивн - ехн ичес ие ешения Л иа а на ММ …………………..….. 65 З я я ……………………………………………………………………………65 Э я ОВ …………………………………………………………. 69 ых ные а а е ы Л ……………………………………………….………………….. 70 П и енение Л ва а а е иа а на ММ …………………………………………. 74 ыв ы…………………………………………………………………………………………… 75
ава 3 К ис 3.1 3.2 3.3 3.3.1 3.3.2 3.4 3.4.1 3.4.2 3.4.3 3.4.4
ны
П ин и ы е с вия и сн вные ха а е ис и и Л ………………………………….. 13 Ме ы асче а и и и а ии си и е е е ще в ны………………..………...... 17 сн вные е а ы а а и сис е а ни н си в и я енных э е нных в ……………………………………………………..…………….……. 22 с енн с и е и вания Л иа а на и и е вых в н ……………........ 29 З я я ………………………………………………………………………….. 30 Э я я я ……………………………… 31 К я ………………………………………………………………………….. 32 Л иа а на ММ на сн ве З с и а н и а ………………………………....... 33 О В В …………………………………… 34 О …………………………………….….. 35 О З ……..…………………………………….…… 36 Л я щных Че …………………………………………………………….. 40 и а ные Л иа а на ММ ве щих и и а………………………………..…44 М щные Л иа а на ММ с а е яющи и сис е а и е на н и а ….. 49 В З ………………………………. 49 В З я …………………..….. 51 В З я (comb-quad) ………………………………………….. 52 В З ………………………………………………………….. 53 В З …………………........ 57 ыв ы………………………………………………………………………………………….. 58
ава 2 Ла 2.1 2.2 2.3 2.3.1 2.3.2 2.4 2.5
ы е ще в
ны иа а на ММ …………………………………………..................... 76
П ин и ы е с вия и сн вные ха а Ме ы асче а и и и а ии ис Мн е на ные е ные ис К я К ис К В О ыв
ны с ас -
е е енны в аи : К В яК В
Каса ки
.В., Руки В. .
е ис и и ис н в……………………………77 н в………………………………………..……….78 ны ычн нс ии ………………......... 83 я ……………………………………..........83 ……………………………………….. 84 е с вие …………..…………………………........ 85 , ................ 85 К В ………………………………………….. 88 В ………………………………………………….. 90 В …………………..……………………………….. 92
ы……………………………………………………..……………..................................... 94
4 Час
II Ма не
ны и
и е
в
иа а на в
н……………………….....
Е е ка В.Д.,
ау е к В.Д.
95
ве ение……………………………………………………………………………………… 95 ава 1 Фи ичес ие сн вы, ин и е с вия а не н в………………… 96 ви ение э е н в в с ещенных э е ичес и а ни н ях. Э е нная в а ……………………………………………………………………..... К и ичес и е и а не на …..……………………………………………….……. и ы е ани в е на н сис е е и ин ичес а не на. П с анс венные а ни и.…………………………………………………………… Ра е ение ви в е ани ………………………………………………………….….. аи е с вие э е н в с Че е на н сис е ы а не на…………………..………………………………………………………………. Механи с и в иэ е н в ……………………………………………………… Ус вия са в ения а не на М . П в е ан н е на я ение……
1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7
ава 2 Ус 2.1 2.2 2.2.1 2.2.2 2.3 2.4
Ан Ка
а не
нных ене а
4.2.5
104 106 107 110 112 112 115 124 126
сн вные а а е ы и ха а е ис и и а не н в иа а на М ...…………………………………………………………………. 127
КП а не н в М ……………………………………………………………………. 128 Ра чие ха а е ис и и а не н в М …………………………………………… 129 а чные ха а е ис и и …........................................................................................ 132
ава 4 Реа и ванные и ы а не 4.1 4.2 4.2.1 4.2.2 4.2.3 4.2.4
100 103
в иа а на ММ …………… 110
ны е на ны ……………………………………..……………………… ны е ………………………………………………………………..…………….. ………………………………………………………………….. «Х » я ………………………………………….. ыв эне ии ……………..……………………………………………………………….. Ма ни ная сис е а ……………………………………………………………..………….
ава 3 3.1 3.2. 3.3
с в
97 98
н вМ
…………………………………… К асси и а ия а не н в М ……………………………………………………… М щные и сные а не ны М ………………………………………………… …………………………. ДВ, ………………………………… К ДВ…………………………… ДВ , ………………………………………………………………. ДВ c , …………………………………….…………
ава 5 Ма ава 6 Ма не
щные и иниа ю ные а не ны М
не
е ывн
133 133 134 134 136 141 145 150
ны……………………………… 152
е с вия…………………………… 154
ава 7 П и енение а не н в М ………………………………………… 157 ыв ы………………………………………………………………………………. 158
5
Час
III П и в аи
ыс е ечны е а е ны е с вие с не а е енны и в
ви ение э е н ви на и……………………… 159
Каса ки .В., Ра . . ве ение………………………………………………………………………………………. 159
ава 1 и
с и и ые ха а
е ис и и….. 163
163 164 166 170 170 172 174 178 182 184 184 185 186 187 190
П ин и ы с ения сн вных в и и в. с енн с и нс и ………………………………………………… 191
ава 2
Э е нная ш а……………………………………………………………………… 192 Ф …………………………………….. 192 Ф ……………………………………. 194 Э е ина ичес ая сис е а…………………………………….…………………… 195 ыв щн с и…………………………………………………………………………… 196 К е а анных э е н в…………………………………………………. 197 н выв а щн с и…………………………………………………………………. 197 Ма ни с а ичес ая сис е а…………………………………………………………... 198 П и ение 1……………………………………………………………………………… 199
2.1 2.1.1 2.1.2 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6
Час
ны. П ин и ы е с вия и
П ин и ы е с вия……………………………………………………………………… я ……………………………….. …………………………………………………… Эне е ичес ие и иа а нные ха а е ис и и и н в……………………… …… Э …………………………………………. я ……………….. О я ……… – - ОВ…………………………………………… ……… я я ………………………………………. я я ………………………………………… …………………………………………………………………… .О я ………………………….. ( - В )………………………….
1.1 1.1.1 1.1.2 1.2 1.2.1 1.2.1.1 1.2.1.2 1.2.1.3 1.2.1.4 1.2.2. 1.2.2.1 1.2.2.2 1.2.3. 1.2.3.1 1.2.3.2
IV. ене а
ы и
а
и нн
и
чения……………………………… 205
и ш и е к В. . ве ение………………………………………………………………………………………. 205 ава 1. П ин и ы е с вия И……………………………………………………… 206
1.1 1.2 1.3 1.3.1 1.4
ава 2 2.1 2.2 2.3 2.4
Ус вия и а и нн и чения…………………………………………….…… Ре и ы ве хн с ных в н в И…………………………………………………. М и и а ии ис чни в и а и нн и чения…………………………… И ДИ …………… и и а ия ы е нансн сис е ы И е а и э е а ни н е и вания…………………………………………………...
206 207 208 209
П я е ны е и а ы И………………………………………….…….. а а е ны и н е ны е и ы а ы И………………….…….. И-ав ин. Ре и ы внешне и вн енне е е и вания…………….…. Па е и ванные И не е ывн ии сн е с вия…………………...
чения…………..
213 216 218 219 222
За
ючение…………………………………………………………………….…
223
сн вные е и ы а
ыв
ы и схе ы в
ы. П и енение ис чни
Ли е а
а
а е а
в и
а
ючения
и нн
210
И………………… 212
и
ни и………………………………………………….
227
6
Д я (ЭВП)
Преди ловие
я ЭВП,
я я, В
я
я,
ЭВП я я
я я ВЧ,я я я
я ,
я
я
я
( ) я
я
) Х
П1 . П я
P×f 2 я
я я:
В ,
Э
∗)
В,
я Э
я
я я
я
я я ЭВП.
ЭВП ( . я, я яя я ЭВП. В
,
я я я
я ЭВП В я
я .
60-100 , я
я
, я я P×f 2, .
.К , я
я .
P×f 2=106 [MВ ×
В
я
я-
ЭВП ; ,
, я ОВ,
В ЭВП.
]. П
2
, я
ЭВП. Э [П2]
я я
я
я
я
.В
я П1, я ЭВП,
ЭВП
я
-
), ЭВП ВЧ
я,
я я
я,
ЭВП ВЧ, , я. В я
P×f 2(t),
я я
-
я
я
я, (
P×f 2 я
.П
[П1, П2]. В
,
– ∗)
я
я
В
, я
,
.
, – я
я,
я. В
. 10–15
я
я . .
я
P×f 2, я ЭВП, П
,
.В
( ВЧ)
я
я
В
-
ВЧ-
я
К
я я я
.О
я
– .
В
я я ЭВП ,
я я
-
я я
я
я ,
,
я -
я
,
,
я
я.
,
.П
я
.
я
7 -
-
я
.
-
я , , Рис. П1 - Вре е ые ав ра
ЭВП. П И Э
А. .
Н
А
щ ВЧ-э ек р
р в вакуу
я ЭВП.
,
,
я, В ЭВП ВЧ. П
Н
я.
", . К
НИИ "О
, "
я
я
К [П.3, П.4]. П
я
я я
,
АН А
я 1
я я
ЭВП –
-
я я
И
я
я-
.В
И
я
5,0–0,4 В . В
я
я
я
я
я
В
я
,
( ДИ). В 70-80-
). В
,
-
НИИ "О
15–20
я я
я я
,
,
.
Н
к
,
10–40 я
я
я
,я ( .Х
я ;
я
Н
ч ых р
Н В
( .Н (
.И. 1954-1959 Н ) [П.5, П.6]. я НПП " ") 100 . я -
8
ДИ
я
я
И Э
я
В. В
я
А. .
я,
.О
Н
А Н P×f 2=(3-5)10-2 [ В ×
я ЭВП
2
]
-
я. П
-
, ,
-
я . ДИ
ДИ
,
-
. я я,
.В
я ,
,
,
(
)
( ,
) .
я ЭВП ВЧ
-
я я
. "Э
В я
А .В.К В.Д. .В.К В. .
я я
, .
ЭВП К
я
я,
ЭВП, , ,
я
я
" .В я,
я
,
-
.
я ,
я , В.П. , В.Д.Н , .Н.
я ,
, ВЧ, .
, -
:
( П НИИ «О ») – (И Э А. . ( П НИИ «О ») – (И Э . А. . НАН
I. НАН III. )–
)–
II.
IV.
Ли е а а П1. R. Parker, R.Abrams, B. Danly, B. Levush. Vacuum Electronics. IEEE Transactions on MTT. 2002, vol. 50, no. 3, pp. 835–845. П.2 V.Granatstain, R.Parker, C.Armstrong. Vacuum electronics at the dawn of the twenty-first century. Proc. IEEE. 1999, vol. 87, no. 5, pp. 702–716. П.3 .И. .А № 113100, 21 4, 801, 21 4, 13, 21 4 17, я я. З я 26.01.1955 . № А 7024/455887 П.4 .И. .Ф . , 1957, 3, №2, . 705-713. П.5 А.В. В я я .И я . . 1959, .2, № 3, . 450-462. П , № 5, . 836-843. П.6 А.В. , А. . , .И. П , В.К. .А №223931. . . H01J 25/00. П я я , .Зя 24.03.1967. О 25.03.1976.
9
Час ЭЛЕКТР
I
АКУУМ ЫЕ
Ч-ПРИ
РЫ
-ТИПА
ве ение В
я ( ВЧ) О,
ВЧ-
О
[1]
я я
(ЭВП) -
я
я ,
я
я я я Э
−
,
.
О-
. я-
я
, ,
я
я
я
.В
я ,
я я
я,
, -
.
: ;
−
-
я
,
. я я
. ( ,
В,
В
). Д я
я
,
)
( ,
я
,
я
я
я
яτ
, я
.
я я
,
я. В , В , я
,
я
я я
я
я я , .
я
-
, . . -
я ,
, -
я
я
, я
ve. П ,
. В
я
( , я
я Т, . . τ >>T.
τ 0. В КПД я я
b=0. Н . я
я
я
е
е
. че к
е
к э В
я
я
е
в я(
КПД)
.А
,
я
я
е
е
я
,
,
в я
, я
я я
я
я
я
я -
.В
я
КПД
.О
,
-
, я
я
"
"
.
я ,
. П я,
я
я ,
Фа вые харак ер я
я
.Н
я
, я
В
bopt, 4QCopt, .Н
В я
я , я я
, я ,
.Д я .В
я (
В КПД>60% [9] к Л В я , я . .П я
)
я
я
я
, я
-
, -
КПД. – η max. П
е
я
я
я
КПД.
я , .Н
-
, ,
в яв а я
я
я КПД
max≈ ≈ (2–3)
Тех
.
я , . .
я
.
я ,
я
я
я
.C
К э
η
я
ь I, ла а 1
. -
я
.В [38, 39] .В я
-
я-
В я
-
-
я
-
1.2 Ме
ы ра че а
а
у
е е
е уще в
ы я
,
П ав е е ара я
я
ых ав я В. И
В,
,
я
-
я я ,
к е а я я я
в
у .
я:
я,
я
я
я
я
,
я
я
;
я
я
я П-
я
-
З
П
,
я
я
[41, 42]. В , я я я
я
я
Вя
я
я
я ,
я
.В
.З
я
я
я
я
,
я
,
, я
4. ; 2iBn –
Jn
.
я
n).П
я
я я ,
,
я [43, 44]
-
я ; Un′, In′, Un′′, In′′ –
-
.
я,
я
я я
я ,
я
В я
-
,
я
я
.
я
я .
КПД. я
я -
я
я ,
[44]
[45]
я
.
. я Ln, Cn, rn – я n (Vn –
я
,
я
я
я
я В -
, .Н
я я
я,
,
я
[5]. О
,
, В
)
я
КПД. ,
я я
я
.
, я
я [40]. Н
я
я
я(
я
я
яя я
я
я
-
-
(
). В
КПД е я) я я я я, я
, ,
я
я
( а
21
я
(
,
я . -
) , Jn , Jn. П я я [45]
Ча
22
я
З ,
А
,
"
я
В
я
З ,
.В
я
"
я
я
я я
, я
я я
, В я ,
Рис. 4. Экв ва е ая хе а е чк ре а р в, вя а ых у
J(z, r, ϕ)
я
В [48, 49, 50]
я
я ВЧ
я
.В
я
О-
сн вные е си в и П
я
я
-
я
я
я -
я 3-
,
, я я-
.В
N. П ,
, я
В
( ,
-
я
z
я
z, t
я -
я
я
я
я Еϕ. П
. "
J, ρ
"
, [46].
В.
,
1.3
J, ρ,
я
В. В
я
я
я
,
.В
П
я
В [46]. .П я я. [47] я я ; я я -
.
я я ρ(z, r, ϕ), – g0,5
B0) я
я
Д я
я
я
я
я ( -
я
я
я
.П
,
В
).
я
b
В(
я -
я
(
КПД
) [75–77]. П
ь I, ла а 1
,
я
В
я .В я
В
я
, (
,
я -
я
я
,
), я
я
Д я
[78–80],
В
[81, 82].
я я
(
-
З
я
я З . 12). П
)( , я
), я я (
я
я
.В яя
,
я ,
яя
я
. Рис. 12 Вар а ы ра ых З к ррек е ер харак ер к :1– ра ; 2 – экра ; 3 – р ые ер ; 4 – э е е ы, в я щ е к ррек р ва кру у ер ; 5– е а а я а р ых ер ях.
О
,
я я я
. 20–40
В
.П
,
.
я
я
-
В
З
( 0,15–0,25 ) я
[68, 69, 83, 84],
,
я
я я
, я
-
я
100–200 В
,
я
я-
1,5 18
я
я
я
В
(
я
) я
я
З
я
я -
0,3–0,6
.И ,
(
s, . 12) , В -
1.5 Л В
а а В
а ММВ а я я
ве З
ра
а
35
я ,
ес ечение с а и
1.5.2 я
н с ив а
я я
−
,
я
−
(
),
я
я
) К ВН
я
, .Д я я я я
я
-
В
я
я З .В
я
,
ес ечение е
1.5.3 П ,
я
с
ВЧ-
-
З (
,
я
я
я -
я
я
В. З .П В
с ис и а
ных а е я
В , ,
я
-
З
КПД, я я КПД .
.
В я
-
я
З .П я я,
я 1,5-2,0 я В
я
я
я -
я
я
КПД
, ,
я
5–20%
[75–77], я я я я
я
я З
,
, я
-
З ,
я
я К
,
я В
),
,
λ-1/2.
я
В
.К ,
я,
;
я
я
я я
-
ВЧ-
З .Н
я
)
( я
, О
се час я
я
,
-
В
, .В В (ПП ) : З ( я ;
,
−
че
я я я
я
.
[76], я
-
яющих с (ПП ),
З я я я
я, я
Ча
36
я
. я
я
, З [1]. И ,
я я
З я З , ),
ό
я я
я ВЧ.П
/ [85]. В ВЧ-
,
я
я я
,
-
,
В
я
,
я
З .П
З
-
я я ,
Qi –
,
я , ). В
( ,
[18, 88–90].
я
я,
ΔTi – -
я. Э
я
я
З
я
,
З (Thales Electron Devices, ,
,
= ΔTi / Qi,
я
,
я -
,
я
я [86]. я
,
[87]. CSF, Ф я) ,
я
ВЧ.
я
я, .
-
,
,
я
я
я
,
я
"
В
З .
я .В
я ,
я
(
,
-
я
я"
я
)
Ч
я я
ВЧ-
) [68, 69]. я
я ВЧ-
я
) 18–20
В
я
,
-
я З ,
З
. В . В
я (
ПП ,
, -
(ВЧ-
.П
0,2 /λ ( я ВЧ-
я
30–60 я
я
1,5
В
я
,
я
ь I, ла а 1
я
-
я Thomson я ВЧ я [68, 69]. я я , (RTi i)
1
З
-
1.5 Л В
а а
а ММВ а
ве З
ра
а
Та а1 ер е ра ых З р е ера уре 300° е ичес ая Тан енс а К э . е в ни ае с е асши ения, 1/° 9,9 1–5 10 –4 – –4 6,1–6,9 1–4,5 10 10,3x1 0-6
Ф че к е в ва а ер а в р ых в н с , иэ Ма е иа ных Те с е не / ⋅К О я 10 О я, В О 75–88 (250 25° ) А 80 , APBN А II–А 900 А CVD 1800 ( 25° )
О
4,1 10-6
5,6 5,8
– 3,5 10 –4
4,8 10-6 1,5 10-6
я
, я я
я
я
В Оя ,
,
В
– APNB). О З
(
я
я
я
1–4 10 –4
В
В я
Э
5,1–5,2
я
я
я (В О)
37
я
.
я
я
В [18]. В
я
П-А)
(
я
(
В
я В
( ) я
(
я я
,
.П
[91].
я
я
,
900° )
,
.В
я
я
CVD),
10 , [18]. П
З З
(
,
. Э В 20–24
я ,
я я
я
В я
В
.
, я
-
[18]) ,
В
я
-
З , я
5,6. О
, 0,25×0,25×0,25
, я. В
APBN
.
я
я
З я
, я
В -
,
З
, З [88–90, 92, 93]. , ,
Ча
38
ь I, ла а 1
я я я
[18].
В
я
,
я
я
.
я я
Э
З
, З
(
GENVAC Aerospace Corp., ША, я я В .Д я (CVD) я В З [93]. я я 5 30% [90]. В я я
я
П
ВЧ-
я
я).
я
З ,
,
94–96]. П В я, З
я В ВЧ-
я
-
,
-
, 150-200 В
,
В 30
я
,
я
-
я 50
100 В я
З
З
[68, 69, -
я
я
,
-
26 В /
15 В
я З , ,
я
,
ВЧ-
.П
, ,
я
-
,
300° . О
ВЧ-
я
, –
, я
-
[86]. П
З .
П
В
-
я
З
я
ВЧ-
, ,
я
я
я
.П ВЧ-
З
я. П я
О я ,
.
я( я,
я, ,
я
З [18, 90, 96]. А
-
, я я я
)
,
я
я я
я
( 1,5–2,0 ) [18]. я ВЧ-
З
-
, я -
1.5 Л В я я
а а
а ММВ а я
. П я я я я( я
В
ве З
,
ра
а ,
я
.В
)
З я
-
я
(
я я
П
З ,
120 В [13, 18]. Эк ер е а а верх Ма е иа П П
– –
П
–
я
,
с
с у
.В
80 В
В
е
к
В .
40 я
,
Та
, ° ⋅с
а2 2
/
ессии
я
0,016 – 0,068 0,040 – 0,077 0,0089 – 0,016
е и е ие
я я
с
с у а ки
0,027 – 0,056 ,
я
0,005 – 0,010
я
,
я 250–300 В / я
, я я
З , (
"
-
)
я
",
я
я я
-
ПП , я
ВЧ.
-
ПП
я . 11).
я
Д
В
( [18]) . О (
я
В
я
З
я я
-
я
ые аче я ере а в е ера уры ра е а е а - э ек р к [90] У е ны е е а е е а
е и е ие
я я
[90]. я ,
я
я З
– В, я. П
2
я
,
.
– –
-
я
,
я ) ВЧ
39
я
-
Ча
40
. , я
я
я
ь I, ла а 1
-
я я
З
(
, я
. 13).
-
[86]. Рис. 13 К рук я вакуу чк а" а ык" е ы е в а . 1– ы ак еч к ППМ; 2– р ы ер е ВеО; 3– ра ; 4 – в у ка е а а ер а а; 5– е ы е в .
1.6 Л
я
щных
1.6.1
щая ха а
е ис и а
О
ВЧ( ВЧ)
,
, О
е щных и
я,
XX ). В
(
Ч-
,я я
н вых я я ,
, ,
я ,
я
, я
я
Рис. 14 к- хе а щ ВЧу я. 1 – вер е ы у е (ТТ ); 2 – хе ы ря е я ТТ Л В; 3 – у ер ая Л В; 4 – к а я, к р я у рав е я; 5 – вх ВЧа а; 6 – вых ВЧа а; 7 – а ы у рав е я; 8– а ык р я я я; 9 – е ерв ч э ек р а я.
я я я я
.К .
я
я
,
я я я я -
я,
,
, ,
( ВЧ (
-
.В
я
я
я
е
,
я я я я я
в
. 14). В я
я (ПП ), ),
-
я,
,
я ,
я -
,
я
я
, я(
(И ),
я ,
я, [97–100]. Д
я -
:
В
50
, )
-
1.6 Л В я В(
щ ых ВЧя В
В
я
я
у е
41
ША)
.И 10 я. К 50%
КПД, 35%
,
я
,
-
я
[98]. ВЧ40 . : Northrop Grumman Electron Devices, San Carlos, CA, Northrop Grumman Corporation; Communications and Power Industries (CPI) ( я Varian Ass.); Triton ( я ITT, Electron Devices Division), ША, Thales Electron Devices, Ф я; Alenia (Officine Galileo Milano), И я, я NEC Microwave Tube Ltd. [98, 101–105]. Ф Litton Electron Devices (San Carlos, CA, USA) ( я я Northrop Grumman Corporation, Northrop Grumman Electron Devices [105]) я 2–18 , 6–18 18–40 , 50 150 В , 10 КПД 40%. В 3 Northrop Grumman ED NEC Microwave Tube Ltd. В. В яК 50 , я я 6 / . ВЧ764-003 18–40 44–48 КПД 20–30%. В я я В L6030 44–49 я 6,5 В [106]. В я . Та а3 М щ ые у е рерыв е в я а а а ММВ я Л , а ара уры Э е ере ач а ых [102, 105] В 2
М
я
я
иа а н час ,
е
ых ная щн с ,
х
ная Ч П щн с ,
е яе ая щн с ,
а а и ы,
Масса,
762-00
18,0–40,0
10-30
0±1
270
356 76,2 31,1
1812
1280
18,0–40,0
20–60
–
–
356 76,2 31,1
1812
764-07
27,5–31,5
40
21
–
305 254 50,8
–
762-01
34,0–36,0
20
.
356 89 50,8
3171
773-00
43,5–45,5
25
.
10±1
270 300
235 127 57,1
2718
1340
40,0–46,0
25
–
–
356 76,2 31,1
1812
LD79А02
27,5–30,0
20
К =43
48 В/1,8 А
240 150 40
2100
LD79А04
27,5–29,5
40
К =43
220
340 290 60
5800
1.6.2 К нс О 2-40
, я 2
ивн - ехн я
ВЧ-
0±3
ичес ие с я ,
В
енн с и Л
в с с аве МММ
я
я 25-30
я(
я В я В (vacuum power booster (VPB) TWT). WEB, В я , 18 ,
, , я
я
,
). В
В ,
я я В
-
я
-
Ча
42
я, [98–101].
О
я э е
нные
Вя я
я
. Д я
1050° ). В
Вя я я .Э
я
А/
,
я
, и а
ная а е
яющая сис е а ,
, я
я
. ,
я )
Д я я
, я,
я
КПД ( я
я
З . ВЧ-
я
20% я
,
Ф
я
я
я"
в аэ е
(2:17) я я В. В
нн
я З я
я 2800 В я ,
[107]. О е я
ные я
В ы я
.О
я
я
З
я
, я. В 30%
я
В
я
), -
-
я я .В ,
-
-
, ",
я
, КПД
. , я (В О) яЗ я
.В я ВЧ ( , я В О) я я [13, 18]. В я я (ПП ). И я 20⋅106 ⋅Э. П , я ВЧ5000 я я ПП , , я ,
ч а я
я
18
я
я
З , си
ВЧ-
я
я(
я я я
я
я
±0,25
,
–
я
В
-
),
80
-
(
, КПД
я
2
я я
я (APBN). К
(
В
я
я
я
я
[13]. О
я
-
я
я
ш и,
я
я
В,
,
З , П
. Д
ь I, ла а 1
-
-
50% я -
[105].
1.6 Л В я В [98] я( 8,0 В, В О,
щ ых ВЧ-
0,2×10-6 А/В-3/2. О ,
-
я 50%, 18 32 35%
В
я
2,91 А/
2
я
я
.
я. О
.К
я
я
З
я
КПД 34,5 % ( я), я
яПП ,
я
я-
я
я4 ,
я я
я
я
-
я я,
-
я
я
В
20–100 В я -
я
я я я З
я .
.П 40-60 120 А. В 0,56 В О. ВЧ-
5000
я я я
я .
,
я я
я. Д я 25
я
я
7,7 В яЗ -
.
я
я
я (
я
я
2,75 А/
П
[103]. В
0,24 А/В-3/2. К 3,1 В . Ф , я
-
40 ). ( L-5988), 10–80 В -
10%
я
я -
(76,2 ) я 6,5 В. П я В, я 33–60 [108]. В ПП , я я В 40 В я , я я ) В я
41
40
ВЧ,
,
я
178×21,6×23 , 80 В
я . КПД
30
18–40 я
178×15,2×15,2
2,34
В
20 В
я
),
я
,
Д
я
я
я З ,
.
я
5000
В
.В
Н-
П
(4-
43
100 В 18–40 .
я
яЗ
у е
я 10 КПД В – 152,4
2
.И .
я
я
В 32 В
, 51 В , 20 В 41
), ). .
я (
я
.
. В 40
. 44,5 454
. 6% (
-
Ча
44
и а
1.7
ные Л
В
иа а на ММ ве ША
я
,
я
В ,
, я
,
, ,
.П (
я, я).
я
я
(
.О
-
40 В ; 3
15 %) – 80 В
−
В
я 4
В,
100 В ,
-
я
я 20–40
В я
я В .Д я
/ -
В
, .
В
я
я
я я
Hughes А. ., ША, В. П
В
В,
я
, [109–111]. О
я
-
я ( ПД),
, я,
я
-
:
20–40 – 270–300 В .
2,5
, -
),
5 ( 9%) – 250 В ;
(
я 80–200 В я
, В
−
,я я я ,
я я
В,
КПД, [109].
я
и а
В
я 50,0
26,5
щих и
ь I, ла а 1
, В
-
15–20% 8-
,
З
.
я
я
я
я,
я
я
я ,
я
,
я
, ,
(ПП )
-
я
я
5000
1% .Н
КПД
7% [109]. К ,
5.
-
.В
.
я ),
В
( .В
В
я
-
Пара е ры
ых Л В
I с, А
Ua/Iа, / А
а а U I
а ММВ е рерыв U I
Uна Iна /А
ре
иа а н час ,
Рвых,
r . я 8900Н Hughes А. . ША 999НA L-3 comm. ETI ША
27, 5–29, 5
40
35
8,65
1,7
8,5 0,01
2,5 36
1,5 33
6,0 1,0
–
30,0–35,0
80
–
12,5
–
+ 0,5
4,0
–
6,0 –
88
31,8–32,3
180
50
–
–
–
–
–
–
–
Northrop ША W09 А3А Stantel .В я QKW2214 Raytheon Co. ША
20,0–40,0
100
40±2
11,5
–
+ 0,3
3,62
1,97
6,3 –
148
6,5 0,55
65
М
е , и с ана
а,
NEC
26,5–40,0
25
К с,
ра
30±3
U с,
9,0
1,5
4,5
18,0–40,0
20
40
8,4
–
–
8907Н Hughes A.C. ША
33,0–35,0
130
50
13,5
–
–
VTA-6193A4 CPI ША
26,5–40,0
1 1
/ А
3,0
–
2 2
/ А
1,5
I
, А
а
–
–
–
–
,
25
–
72×81×352
[112, 113]
20
2,04
76,2×63,5× 446
[97]
55
1,6
366×89×71
[122]
2,7
305
– -1000
-800
20 30 17
2,5
-10 80
–
–
–
–
135
–
–
–
I
–
–
368,3
[82, 114]
[116–118]
–
1,81
25-28
2,3
61,7×66,8 ×438
[110*, 111]
= 675 В
–
71×86,4 ×406
[132]
-750 -35
Ис чни ин а ии
Масса,
- 650
а а и ы,
а4
КП , %
–
-2
134 37
U
-20
4,5
40
Та
а
305
[119]
45
46
Пара е ры М
е , и с ана
а,
Thomson-CSF Ф я Н3875 Thomson-CSF Ф я TH4082 Thales ED Ф я L-5988** Litton ED ША ** Northrop Grumman ША
иа а н час ,
Рвых
27,5–30,0
180
18,0–40,0
80
27,5–30,0 30,0–31,0
18–40
П и 1. 2. 3. 4.
ечание: В З я "–" * 15 5. **
100
я
.
5,0
9,8
–
–
–
13,3
–
25
6,5
–
–
–
25
8,0
–
–
–
.
я
я
я
ВЧ-
U I
1
+150 В
1
/ А
39%⋅U
ре
а( р
Uна Iна В/А
I
–
6,3 0,7
150
–
–
2
Та
е е)
Ис чни ин аии
Масса,
-1000 -30
25
–
–
[83, 84]
–
–
–
1,8
61×68×425
[120, 121]
6,3
135
150,0 -20,0
42
–
–
[120]
–
3,1 В
–
–
–
–
–
–
–
–
30
–
/ А
, А
а
U
,
а а и ы,
а4
КП , %
2
19%⋅U
ПП
178×15,2× 15,2
[103]
178×21,6× 23
[98]
Sm5. .
-30° …85° ; В
U I
1,0
56
.
а ММВ е рерыв
13,0
40
80
а а Ua/Iа / А
.
U с,
ых Л В I с, А
55
250
18–40
К с,
ра
.
. –
;
30 g,
11
;
-
ра
1.7
ые Л В
а а
Пара е ры е
а ММВ ве ущ х
а
В В
я
20 В
18–40
я
я я
ВЧ-
я ±0,025
З ±0,05
Д Ш Д
у к
В ,
25 В ПД я
я
[68, 69]. О я
В 0,012
(
.В
,
я 18–40
В
яя
ра
6). К
,
,
я Та
З [68, 69] П е е ны ±8 ± 1,5 ± 1,1 ± 0,51
я
ВЧ-
я -
а6
с ,
я
,
-
ВЧ-
, ,
ВЧ,
4.
я я .Д я
-
Ш
В
.В ВЧ-
в е я ВЧ- аке а ина н е начение, 0,15 0,74 0,46 127,0
З
О
а5
,
s
я
47
.
а еры Па а е ы
я
я
, З
В
,
Ш
А Евр ы
Та р вв е в я кру а ще ре ы я а аче я [110, 111] Т е вание М е Л -30...+ 85° 8900Н - 54 ...+95° 8901Н 10 g , 20–2000 8901Н 8901Н 30 g, τ = 11 15 000 (12 100 П ) 8901H
ру щ х ак Л В е а е с в ющие а ы
нешние в
р
я
, я
я
.О
W1MW2K 26,5–40 W09 АЗА) [83]. .В 0,2×0,127 я .Н
(
.
я
,
я
-
я, В 15 В
В
я ВО
я
я
0,635×0,38
.
я -
З
(0,17±0,005) . Д я я 2 .В
я
я
6%, Н-
я.
Ча
48
П
я
ЭВ
я ,
,
ПП . Н ,
±25 О
В
4. П
25 В . П П
35 В В 100 В
я
я,
18–40
я
4. Э
я
( . П
2
17% -
З я. О .Д я
я
я я,
. П
я
я
я
ВЧ-
я
, З я
"
я
я
я
В (WRD-180).
ВЧН-
WRD-180 onite). П
Н-
я я
Пя К ВН
.
-
Ня -
,
я, я ". В -
). WRD-180
. О
-
я
120 В 280° . ,
З .П я (0,4%
я
,
,
Ф
я
я
(
)
я
. я
,
, .
я я я
я 93% – я 20% 525 В ). Д я
я -
я-
я
. 97% ,
КПД В я
П
я
)
я
(
я
,
В ,
18–40
ПП . -
-
ПП [84, 105, 115]. В , я
В / . .Ф я -
1,7
О
-
[83].
я
,
КПД
я
В
я
В
ь I, ла а 1
(Elkя я 2,0
.
ра
1.7 Э
ые Л В
а а
а ММВ ве ущ х я 100 В
я 40
я
я
1.8 М щные Л е на н
р ,
А Евр ы
49
В 18,0–39,5 я 0,5 . К 18 40 я
40
иа а на ММ с а е и а
,
ЭВП ВЧ. К я я , В , З
я
, ( ,
я
я [120]. я
В 80-
я
,
В,
В
П
я я
,
на сн ве З я ,
и а я яЗ
я
,
-
,
я
я
,
.
я я
я
я
я
(
я
я
З я
10%. О
З
я
а и
я
.В
ы я
я
"
я
я ,
-
В -
-
-
я
я
я . В
я я -
-
я ,
я . 15).
я ( ПД). я
)
В
З
-
[13].
"
я
я
В
,
ЭВ
я
.
, я
я,
Р с е на
,
я
В),
я
я
я
я (З )
я
( 5–10
1.8.1 Л
я (
я
В)
(
я
[19]. В
80. .П
я
я
я
я
, 6
яющи и сис е а и
я
)
я 15 я
я
В ,
я ,
-
-
Рис. 15 За е я щая е а ра - 1 – а ра а; 2 – ру ка ре - 4 – р е ы ка а ; 5 – вакуу
. а; 3 – к вя ; ая чка
Ча
50
В (
я
я
я.
О
я
я
)
я,
50 я
я
, В, я
В
я я
я
,
я
, 1,6–1,8
я
я,
. Э
я,
. О я
я
,
.
я
ВВ
я
В
7
З
я
Hughes А , я
В Ф ША, , я
З
В,
я
я В.
,
,
ША, я
я
е , и с ана
а,
я
я
0,05
50
-
UA BИ-71M
. В
4,0
, -
яЗ я ЭВ [123, 124]. я я ±1 .О я 1000 я 100 . В я, .В ,
М щ ые Л В у е в я [16, 111, 126] ых ная Т К э . К э . а яиа а н и сная Масение а а, а - си ечас , са, щн с , ч а, А нения ния,
8910H Hughes A. Co. 33,5–36,5 ША N10544 35,0 ( EEV Co. Ltd. ) В я 3,0 UA BИ-71M НИИ "О " 33,5–35,5
В
я
. 16.
М
,
З ,
, я
0,4–0,6 , [123, 124]. П яЗ
я
-
я
-
,
В. я
я
я
±1
В
я
,
я
я
я
я В я
я
В 8-
я я
я я-
я
,
З . П З
,
,
, я
ь I, ла а 1
37,0
1,2
9,1
4,5
0,035
48
37,0
1,25
9,0
3,0
0,2
33
29
1,2
7,0
Та
а7 а аи ы, с
∅101,6;
457,2 124,2× 120,6× 457,2
110×115 ×420
1.8 М щ ые Л В О
а а
а ММВ
я
е а
я
З
В
а е я щ
,я
,
я
я
я я
я
Рис. 16 В е в
я
П я
щ
(250 В 29-30
я
у
е
в я.
я
В
100
я
2-5 В.
,
Рис. 17 е а р ая а е я щая е ру к ре а. 1 – а ра 2 – в у ка; 3 – к вя ; 4 – р е ы ка а ; 5 – вакуу
В
е а а; ая
чка.
-
30–60
43–45
, я 947Н (150 В , 44
), 946Н
на сн ве З
и а
Р с е на
,
а и
я я З я я
я
, 915HF ), 951Н (400 В ,
З
"
З
я
я
ы -
я
я
.
я , я
. 18).
я
З
"
, я
я
З ,
.Э
.П
н
-
.К
я .П я
я
я
(
"
-
я
О
я
я
) [111, 123, 125].
1.8.2 Л
я
В -
,
З
В,
51
я З
. 17),
З
Л В
а
З , (
я,
р я
. В
я .В
а
я
я
,
ре
З . Э
я
я
З .
"
,
я
я
-
Ча
52
ь I, ла а 1
З
я-
В
50
я . П
З
, ,
В
.
(
В
50
я -
34,5–35,5
я
я
30 В
я
В [128, 128–130]. О V А-5700 V А-5700А1, , )
я
8. О
В я
, я ). П
( Рис. 18 З а у
р ы.
а ра
, В
В
а
я 10%)
М щ ые Л В иа а н час ,
е
V А-5700 ( я) V А-5701АI ( я) V А-5703 ( я)
1.8.3 Л О я я
я
– 50
-
В / 2 99%. О
2
) я
,
В я
300 V А-5701 V А-5703 у ых
ная и сная щн с ,
ПП е
50 В ( [132].
Та
в я а а а ММВ [128, 131, 132] К э . К э . а яТ Масса, а си еение а а, А нения ния, ч а,
τ
30,0 =100 .
0,1
34,7–35,7
τ
50,0 .=200
0,1
40
50
7
147,5
1,0
0,3
–
–
–
–
и а сче ве енная я
50
-
1 В (
34,5–35,5
34,5–35,5
сЗ
1000 А/
я
9 В , я 50 .
я 30%)
М
ря
(
В
47
5
136
а8 а аи ы, с ∅ 37,
63,5 61 –
е ен а (comb-quad) я я
я В (comb-quad), “ я ” 100 В [19, 133–136].
В
-
1.8 М щ ые Л В
а а
а ММВ
я
я
я
я
я
, ( (
я я 20%)
я 90°,
З
е а
я , . К
я
. 19). П , . В
ре
а
р
а
53
-
З
В, )
а е я щ я З
я
я
я
-
( я
П (
В
я В
-
З
В
)
,
В.
VTA-5700AI ,
-
З
Рис. 19 За е я щая е а а че вере ая ре е ка. 1 – ре е к ; 2 – в е е чк ; 3 – р е ы ка а
я
.
я
я
-
.
1.8.4 Л
на сн ве З 80я
ес ничн я
и а
З ,
-
( )
, .
З я я , я я
я В. К я я ЭВ . В 80я З (
я
я
я
-
я
я
,
я
.О
я
я
я
З З
я, ,
я
я -
я
-
я
я
я, я
,
.О
В
, .
, я
-
)я я я
, .Н я я
я
я .О
я В В
я
,
я
З
З .О
,
-
-
Ча
54
З
я
З ,
я .
−
−
я
В я З
. 20;
−
В [137–139] З
яЗ ,
Рис. 20 З е ч а е ра ы в ы к а вя . 1 – кры к ; 2, 5 – а ы в кры ках; 3 – а е я щая е а; 4 – р е ы ка а .
К
З
К
я
)
4 , я
(in-line-ladder),
я ,
180°
, 90°
я
-
Рис. 21 З е ч а а ра ы ра е е к вя . 1 – кры к ; 2 – а е я щая е а; 3– к вя ; 4 – р е ы ка а ; 5– к вя в е ча е к .
я я
я
. 20). 3
(
е -
-
. 21;
я я (double-staggered-ladder).
(
я я ,
(staggered-ladder), я я
я ,
:
яЗ
-
я
, я
я
-
я
я
я
,
я
ь I, ла а 1
я , я , я я
-
я ( я
.О
я
) (
) .
.О
,
З
1.8 М щ ые Л В
а а
а е я щ
1
е а
З
я 8 В
З .В В 95 я .В
V А-5795 95–96 3 В ( Н
я
П Н
я
яЗ
я
я
е
я З
я
я
. 21)
)
я
, . К
я я
я
я 150 В Н
я я
я
В З
VTQ-6244А1 43,5–45,5 10). я я я
. "Х З : я
З
я 0,406
: -
[132].
Та
а9
)
я
З
, -
180° З
я
я
В В
ПП 2
яЗ В 3-
"
,
я 10%)
(
я
VTW-6490),
я я
9
.Э
В. П
я
я
.В
-
я
В. В я
10%
я
я я
VTW-5795,
VTW-5795 [123] 50 В 1000 А 0,09 10-6 25 В 8 А/ 2 0,34 ± 0,035 8100 (2,5 В 150:1 55 В / 2 1100 А/ 2
П П
(
я
V А-5795A2 93,9–94,1
я (
я
В
Пара е ры ЭО Л В
Д
55
я
3
30%), В. О
3 В ( я я 30%)
я
а
3.
В.
В
р ,
( 3%,
а 4. я
1
З
З
ре
я
я
я
, 2, 5 П
В,
а ММВ я
)( ,
Э ,
я -
я .Э ( ,
40% [123, 140, 141]. Д я 0,609 , .Д я я . В
-
, В
,
-
Ча
56
ПП 80 Пр
ы
100
ь I, ла а 1
100 В 6,8 [17]. Та а 10 р. 33, 34), 130, 132]
я 40
е вы у кае ые Л В а "Millitron" [128 ( иа а н ых ная К э . К э . а я ение Т М е час , щн с , а - си ения, ч а, а а, Ф си в а нения А V А-6230 27,5–30 250 1 35 25 250 CF ПП V А-6630А1 30–31 2000 1 40 22 1000 CF VTQ-6244А1 43,5–45,5 150 1 50 21 120 CF ПП VTW-5795 95 8000 0,1 40 50 1000 CF VTW-5795А1 94,5–95,5 3000 0,1 40 50 1200 CF VTW-6490 80–100 100 1 40 25 150 ПП VTW-6495А2 93–95 50 1 – – – ПП Н я З Varian Ass. 80В, “Millitron™”, я я я В В [128, 129, 142]. П [128] В "Millitron" яЗ , я я . П я, В "Millitron" я я я ЭА я В. П В "Millitron" 10. В В “Millitron” яЗ , я я я ПП я (confined flow PPM – CFPPM). Э я , я , ПП .П я я я я я, я я В КПД. , , я я В. Н , В V А-6230, я я я 27,5–30 , я я я 50 В 250 В ( я я я ) 100 200 А я я , я 98% ( – 99%). К , я я я 1 27,3 30 0,1-0,2 .В ±1 , я я – ±3 . КПД 13% [143]. О В я В “Millitron” ПП я . П , я 100 200 В В я 1000 В я [95, 123, 144].
1.8 М щ ые Л В
а а
1.8.5 М щные Л Э
я
я
я
я
а е я щ
на сн ве З
я
waveguide"
а ММВ
я
я
я ,
н в
,
я . 22). Э
З
Hughes А
я
я
) ("serpentine яЗ -
я я
-
я
я
ра
у ы в
В 40–54 .В яЗ я [149, 150]. Ш
.
я 23 В
я я 20–24%). З , – В
в
ПП ПП
1000 В
я З , я я
В 200 В
я ША [84, 96, 146–148]. ( В я ) я .П я
я З
я я
ЭВ , .П
я .
(
я
45
В [149, 150]. , я– 60 , я
В
я 200 В 94
В
100 В
я
-
-
0,9 А. В , В
я
[146],
З
я
100 В В
[19, 145].
Northrop DSD,
я
я
я
я
н ы в
57
,
я
Э 43,5–45,5 я 50 ПП , КПД
а
(
(
,
Рис. 22 З ав
р
З
В
.П
а
а н и
)(
,
–
н
ре
я
я я "folded waveguide").
841Н
О
и ав
я
З .П
П
е а
З .В ВЧ-
З В
я
.
я я
я
я я
я я -
Ча
58
З ,
я я я(
30
я
. )
21,6 В я
43-48
306 В П 26–40
100 В , я
В Ф я
В, я я № 5.332.948 [151, 152]. В З
З
я я
[18]. П
В
0,2 А
,
я
я
,
я
( .
я
.К
я
250 В )
.К
36
я я
я
З яя
(
я
я
, 0,25 А/В3/2. П я 20 000
В
я
я
я
П я 39. 3 А/
я. В
я
я
40–60 А. В 350 я
я
я 7% [146, 147].
я
-
я
. ,
-
2
20 В
96%,
я
я , я, ША № 5.332.947 ПП я , З .П я я ) З .З , -
я
.П
. я
.П 94%. В
43,53 22,2 В КПД я , 1500 В
ПП . О , З
,
В
ь I, ла а 1
я
я
0,7 А.
В
З
19 В 12,5 В
я
98%.
1000 В 32 45–55 .
ыводы 1. В
я
я
я
В)
В (
,
я
(З ),
В
я
я 2. П (
я
я я,
я
В
, . В
я
я
В
я
я
, В. ) ,
, я В.
-
-
59
3. В 20–40 ША). О ,
я
я
, я
90–100 В ( В
-
я
,
я
26,5–40,0
( "
" я
4.
,
я я
я ), я
, В
, 5. В
я
.Д
я
я
,
, .
-
я
я
я
я
.П
,
я ,
я
я
В
,
я
, ,
я
В,
,
.П
LIGA, я 6. П
ЭВП я
-
З , я 20%. В
980 В ( ( яя
, ПД,
я ,
я
-
50 В
я,
, -
я
я
я (MEMS),
,
50 В ,
96,5
я
.Н
я
я
). К В, я я
.
1998 . я я я 0,1)
я,
я З
В
-
,
я
,
я
6,4% [13].
В,
я я
я
-
я
,
В,
я
я
я , ,
З
я [144, 152–156]. П
-
КПД,
, В,
я
я
25 В я -
(
я
я,
, КПД,
.П
я
,
, [103]. ,
я ВЧ
,
STC, В
я
,
-
-
В.
В W09 W1К),
80-
В Hughes А , .Э ,
Northrop
SU-8, . -
30
95
В
-
я я
яЗ
3 В я
я
47
, ,
КПД – я.
я
Ча
60
лава 2 ЛО О-ти а диа а о а
я
В
илли етровых вол
( ОВ)
В),
( я). Ш
я
,
,
О
я
я
я
я
ОВ я
я
,
я
-
е ис и и
П
, я
.П
ОВ я,
, я
ОВ
ОВ
я-
я
-
В я
я я я я
я
я З .О
я
. -
я
,
я ,
4
5 .
П я )
;
В,
1, 2. П ,
я
3, ,
я
я
я
.В -
я
я
я
я
.В
е с вия и сн вные ха а . 1. К я
я
ПД, я
я
я
, я.
я
я
;
я
2.1 П ин и
( -
,
я
,
я
я
,
я
,
.В
я
ОВ .В я я ОВ . Н
ВЧ-
я
я я .
я
) ВЧ-
я
,
я я
,
я
я
.Д
я
ОВ-
-
ВЧ(
ОВ
,
ь I, ла а 2
я
-
я я (
( я
я
я
я
я
,
) 6. В
.
2.1 Пр Д
е
в я
в ые харак ер ОВ
к
61 ,
я
, .
яя
я,
я я ОВ
я
я
я
я
,
u0 ( , я ,
я
, я я
я
я
я -
я
я .Н
я
я я
я
ОВ я
(v )р я
,
я
.
Э
я
я
, я я
ОВ ,
я
ОВ я В
я
ОВ
я
я
я я
– ); U0 –
я
З ,
я я
ОВ я я я я я я
я
я N=l/λ (l – я я
З , я
.З
я
я
. ВЧ-
.П ,
.
, я
в
я
,
,
,
я
–R .Э
.П я я
. -
я ,
Рис. 1. Рис. 2. хе а а ы ра е уще в ы Оа: а рав е я к р э ек р в, 1 – ка э ек р у к ; а в ру в к р е в 2 – у к ря щ э ек р ; 3 – а е я щая е а; а ах ря ра в ы. 4 – к ек р; 5 – вых ВЧа а; 6 – а ва ая а ру ка; 7 – а ая ку ру щая е а.
П
-
,
я
,
З
я. Н
я
. 2).
,
я
я .П
u0. Д
я
О
я
я я
я
, , я
КПД
я
З
, я
З я
, .
я я ,
,
, -
(I ), . я я 3 I ≅ U0 /(8,2 Rc N ), N З , λ – я ; Rc – я , -
62 О
Ip
я КПД
, ОВ ОВ
Ча
КПД η ≅ 0,84 [1, 2], 2I ≤ Ip ≤ 6I . П ,
я я
ь I, ла а 2 я.
– я
.
2.2 Ме ы асче а и и и а ии ене а и си и е е а н в ны я,
я я. И
. П
я
я
я
я я КПД ОВ
я я
я В
,
я
я я я.
(
я.
я ,
ОВ
я
ОВ, ,
,
,
В. О
я
я я
-
я
-
)
я
я ,
я
[3, 4, 5]. В я
, я
(
В.
, П
я -
, я
я 2.П
В, . Э
ВЧ-
я
)
50-
-
я
. П
я
я
я
,
.П
я
,
-
я я
ОВ
( ОВ)
.П я
в
я
я
я
. 3-
-
я .Э
я
-
,
E ( z, t ) , П
.П
я я
я − И
−
2
О . я
я
я
я
я
,
.П я
я). ОВ
(
я
я,
я я
. , -
я
-
. КПД я .П " ,
-
я "
. П
-
2.2 Ме
ы ра че а
я − Д я
а я
я
я
-
е ера
у
е е
я
P=
ОВ я
я
КПД я я
я
я
.
E K = 2 e − L1 + jϕ1 = E1
2
; ϕ2=γ2l2 – ; γ2,, γ1 – я
ψ=-ϕ+ϕ2+α1+α2; α1, α2 – я 1; К – я
я
S=
− 2 L1 + 2 jϕ1
=
2
, k–
-
;N– ). Д я
-
я
я
-
.Д я 1,
2,,
-
e −2 ( L1 + L2 − jϕ1 ) = ρe − j 2 ψ ,
(1)
я
l1; я,
– s=0;
Е2. В я
2e
; L1 – ; ϕ1=γ1l1 – я
я
А
1
⎢exp[-2(L1+L2)]; E2 E1 – я я
1= exp-2(L2+jϕ2)
я -
. 3),
:
ρ=⎢
I =I0/4. I =(0,3–0,4)I0. П я (I0-I ) .
я (
63 -
4QC
я
Pmax
я
я
ы
QC; L –
,
я
в
k U 0 ( I 0 − I ) × 10 − L / .20 , N
(
я
U0, I0
я
я
,
я
ра
я . 0,5≤τr=ω/u[1-(u/c)2]0,5r≤1 я КПД ηmax≈2,2C. КПД " " .З
я
.П
−
р в
– ; L2 – я
;
я
я b
я К
я я (1), ρ0 я я : G =1/(ρ1mQ). В , К В. П
.В
I1/I0 – я 2 (M ρ) =0,5πm(v /v )К0, К0 – ,v v – я я
я
я ,
[35]. П
я КПД Q,
я
( -
я
я
я я
(1) -
:
я
я
.
К В
(2) , я -
я
.Э , Q
я
я
).
,
О
-
я ηe max [35, 36]. В ηe(Q), К В я -
, 8
я я
,
я
КПД я я 2 ηe=0,5(M ρ) G0Q(I1/I0)2 ,
[36]
я
я
G G
Q =1/[ρ1m|Ge|max]. –m– я
я. Э КПД.
,
Рис. 7. Зав ве ч ы (М2max·m), ре е я ще э ек в е в я в ра ре е е G0=I0/U0 – в а ре а ре е . ы ре а ра 2lр/λр, я к р ва ых аче кр ервеа а я μП=0–2 b=0.
,
|Ge|max≈0,045mG0, я
Q
: .
χ=-0,2….+0,2, μП=0…2,0, я m=1…5, R /Rm=0,8,
я
87
-
я
я ,
а ММВ
я ,
я
,
, Q .Э . я
Рис. 8.
- Эк ер - КПД
е
а ые ав р Q вых ек , ре е е ые я ра ч ых К В е ых ра ре е е - ре а ра m=2l/λ .
-
Ча
88
я
я
КПД. В
: я я
,
я
я
я
я КПД. О . П
, .
-
я
,
-
.
П К В
∗)
я
я К В,
К В,
В.
я К В
:
, КПД ,
я
3.4.2 К нс
я
я .К
я ≈0,2.
, .В ; К В я [37].
я
(" КПД, я Qc
.В
я
,
.Э
я
),
я я КПД
я
ичес ие с
я
КПД ,
я я
,
я я ,
я
В я я
(К В), я
я я
я
енн с и КР
, .П
,
я (
я
я я
я –
я -
я
я
,
я . 9).
я -
, ,
, ) (
( ,
. П
"
я
я
В
-
я
.
ивн - ехн
я
я я
, -
я
я
я
я
– я
я
.П
,
К В Q
В
К В .В
я
я
я я
,
,
я
.
я
: ηeQ-1~C3. я .В
КПД
,
я я
я
ηe=0,5C3π2m2(I1/I0)2 . З я
я,
я
Д я К В
я
–
.
ВК В я .П -
я
я
.И
,
∗)
ь I, Гла а 3 К В -
я.
. я
. 6).
3.4 К О
р ы ра ре е е ы в а е в е яК Вя я я я (З ). , ,
К
я В я
я я
я
я ,
я
я я
я В
я 0,15–0,2%)
я,
,
я я
я я
89 -
я
[12, 36, 38–40]. В
К В
а ММВ
КПД
В,
( я
я я .Н
,
я
а а
я
.П
я
я Uе(t)
я ,
я я
я
( ( [12]. П
я
я
Рис. 9. М а р ы ре а р, уе ы в к р ах ра ре е е ы ва е в е . 1 – ВЧ- а ры ре а ра; 2 – р е ы ка а ; 3 – к а вя ; 4 – выв ВЧа а.
Рис. 10. М ре ч
я
К В В
я .Э З я
)
-
(2–4%)
я
яя я
-
.
(З ) ,
10). В
я
я ,
[40, 41]. я
я
,
.
КПД -
я,
. -
В
[40, 41].
а р ая а.
ер
че кая З
е
-
Ча
90
К В
Н
я я
,
я
КПД. В я
я я
, я я
я ( я
, , ВЧ-
я
я .В
16–17 я я
я
, 1
я З ),
3.4.3 ых П
я
я
,
я. В
. 11). П
(
К В .
я ,
я
я
), ,
В
ь I, Гла а 3
я
я
), я я
0,1
80 В
ные а а е
ы КР
я (
я
КПД
я
я
.Э ,
я 1,7 КПД я я я,
я (
80
10 000 .В ( 60% КПД .Н я 15% [42].
Рис. 11. Вар а р е як 1 – ру р ва е э ек р ВЧ-э ер ; 4 – у р в
К В (
р ва ре в; 2 – а а р к ча
, 41% [42]. я , я . Э -
),
, КПД
я
-
иа а на ММ
, я) Varian Canada Inc. ( Microwave Division), я Communications & Power Industries (CPI), ША [28]. В 30 300 35 140 .
я -
я я
(
а р е ы е ера р К В. ра ВЧ-э ер ; 3 – к выв а ы; 5 – к ак а ая ек я.
(
я . 12) . 13)
я
я
я -
3.4 К
р ы ра ре е е ы в а
е
в е
Рис. 12. хе а 1– а е 2 – вакуу 4 – к ек ку ру 5– ер 6–у р 7 – у еч ру ще 9 – ку
а а
а ММВ
р е я е ера р К В. в в а выв а ВЧ-э ер ; е к ; 3 – к ек р; р ы ы ак еч к а ще е ы; че кая З е ч а; в а р к ча ы; ы ы ак еч к а е ы; 8 – а у к ; ру щ э ек р у к ; 10 – ка
Рис. 13. хе а р е я 4-ре а р у е К В. 1 – ка ; 2 – ку ру щ э ек р у к ; 3 – э ек р ы уч к; 4–у р в а р к ча ы; 5 – ре а р ы к; 6 – к ек 7 – выв ВЧа а; 8 – ер че кая З е ч а; 9 – вв
1983 я,
я я [30, 39].
я К В
КПД,
,
: К В, 35, 60, 94
В П
я
,В
,%
П Н
Па а е ,
я ,
,% , А
, В
.
а а.
-
я ,
я
5
я
р; ВЧ-
ку-
140
, е ера
91
р ые К В е рерыв
е
К В
.В
В. Та
в я [30, 40]
VKQ 2434L,M 30–40 200
VKB 2426 94 50
–
–
0,15
0,15
10 250 8
10 175 4,5
, 3, 4, а3
VKT 2438 140 22 ± 0,7 250 (
3 9,8 100 3
)
Ча
92
е ера я я
И К Э Д Н
я ,
ы
е
П К Д Н
я
Н
ые К В
у
я ,
я
–
VKB 2445 93,8 1,4 0,5 200 ± 1000 20 . 20,3 690 –3,1 2
е
К В 85° . О ,
ас и
3.4.4
и енения КР
К В
я
я 28 280 0,5 В .
Та
а5
VKB 2469 95 1,6 1,0 – 500 48 20 16 590 –2,5 4,5
я
0–60°
я ,
–
я я
, . -
иа а на ММ ,
,
ВЧ1000 5В
,
я , -
К В
). П
, я
я я [30, 43].
я
,
П
я
а4
VKT 2458 110–140 0,2 0,5 200 ± 1000 20 . 21 250 – 1,4 2,0
в я [30, 40, 43] VKQ 2471 33–36 1,7 1,0 ±350 280 40 20 13 680 –3,5 6,3
37°
140
Та
в я [30, 40]
VKQ 2456 30–50 1,0 1,0 70 . ±350 50 . 21 700 –2,8 4,1
Па а е ы , я я , В я, % я , я (-3 ), я, , , В ( .), А ( .), В
И
я
е
я
В К
1000
у
, В , . я, % я (-3 ), я , , , В ( .), А ( .), В
я
Н
Па а е ,
р ые К В
ь I, Гла а 3
[30], ( я К Вя я
я
я
я
.В я .Д я
я
( [44]).
я
, ,
я
К В я , я
, я
я -
3.4 К
р ы ра ре е е ы в а я я
.П ,
в е
а а
В В. В
я. К я я я [42]. Ф 100 В 50 , 120 200 [42, 45]. К В я я я я
130 / я я , я я , К В
я ,
/
В,
я
я
, я
,
8-
я
Displays Ltd., В я я я
я),
, ША я я
К В я Laserfire (
.В
я
). Н
,
я
80–100 В я
я , я , ) 6.
я я
80 20
я
, я
2005 . ,
я
Racal Defence Radar and я . я я 1 , -
я
я
я
я .К 4,3
я
я
яК В я
(
я
.Н
К В. К [45]. я
П
я
В,
.В
VKQ 2471, 3 ) [43]. я я я 1000 В 94 95 .
VKB 2449T1
я
20% ( –3 .З
я. -
,
К В
5. П
К В я
я
150
100
280
350
КПД 10 В,
К В я
В.
93–95 (HIPCOR-95), я .Д я
1,1
я ,
я
я я 5-
[46].
93 -
я
,
В
П
а ММВ
,
94 110 /
я
е я я
.В я ,
-
,
я я 94
я(
, 3,3 , І. П
я ,
Ча
94 я
я я
И Н В я КПД ( Н
(
0,5
94,05 200 2 В
)
я
)
я
92%. П я3
я
10 А/
я:
0
.П
.П
. 3 );
я
я
,
ра е е в
е
я
я э ек р
я
я
1.2 К и ичес и
е и
я
я
я,
. 4 ), – В
я
я
.З .
.П
v ϕ⋅a = ra ϕ& a .
. 3 ). В
(3) , -
я
ях.
я(4)
на
, ,
я(
: =E B
я
-
r B,
. 3 );
ϕ& 0 Bcr
я – B>Bcr,
,
,
.П "
, яя , я Bcr, -
я" я
, -
я. я
,
-
1.2
Кр eVa,
че к
ре
а е р а
, . . eVa = m(ra ϕ& ) 2 ,
я
99 -
,
2
ϕ& a = 2
я
Va -
, ra я яя ϕ& a
О
rc –
ре а кр
Н
. 4
кр че к
я
че к ре
[
]
2 ϕ& = 0,5ωc 1 − (rc ra ) .
яя
(5),
1 e 2 ⎡ ⎛ rc ⎛ Va ⎞ ra ⎢1 − ⎜⎜ ⎜ 2⎟ = ⎝ B ⎠ cr 8 m ⎢⎣ ⎝ ra
⎞ ⎟⎟ ⎠
2
(6) я
⎤ ⎥ , ⎥⎦ 2
(7)
я
ре а; а а е р а
,
( . .
я
ВЧя
я ,
П ,
я я
.П .О
.П
я
я
, .
я ВЧ-
я ,
, ,
. 4 , я
я Va ,
,
я
(6). -
,
). П я
B я,
я
,
.О я ,
я
,
я
,
ra , rc
В
)
я d mr 2 ϕ& = eBrr&. И
.
Рис. 4 а) к ра ) ара
З
r = ra
(6)
r&c = 0
(5)
(
. я я ϕ& c = 0
я
e Va , ⋅ m ra
я
я я
.Д
,
.
. -
Ча
100 я , я
,
я, я я я
и ы а не
1.3
я
я
,
я
З
я
А
В.
я,
я .В
В,
я
я
я
Э
(
n,
я я
.Э
-
я
я
-
я
-
. 5).
N
я
я
2πn . N
(8) , я,
-
я
-
N
,
(8). Д я n>N/2,
я
,
я n = 0, 1, 2, 3, …, N 2 . Ч . я ϕ я N =8. В
.К
,
ϕ=
я
-
Рис. 5 а ре е е е э ек р че к ав я ча яв р ра ве в а ре а р а е р а, ра в ек е а .
:
я
,
,
.О
ϕ ,
я,
,
,
В
я
ВЧ.
-
я .
,
я
я
я.
я
,
я
ВЧ,
-
ичес
.О
я ,
.
.О
е ани в е на н сис е е и ин на. П с анс венные а ни и
П
ь II, ла а 1
π,
я
1
я я я
В ык е а З , я .
1.3
П
в ре
а
р
е е
ϕ
0 0
2
3
4
.О я πя
, n
,
5
я
я
8З (
А я
я -
,
я
я
, . .
я
я
,
π-
.
,
.
n
я
.В
n=4
.6 я я. Н
.О
я
n=0,
. .
, ВЧ-
n
я (
ϕ=90°,
. 6)
я
я
я
, я
, ,
-
я.
,
,
я . 6. -
я
n
я
π-
.З
я .П
,
я
,
. я
В
),
8
n = 1... N 2
,
я
,
а1
2π(0 )
7 7 π 4(− π 4 ) я
6
.
я
101 -
5π 4(− 3π 4 ) 3π 2(− π 2 ) В, , N = 16 − 40 . я πя π.П я , я , я я πя я я π
π 4 π 2 3π 4 я 1
,
я Х
а е р а Та
В
В
я
р че к
я
я
я. Э
(ВЧ) я
я
.
,
я
, . π-
З
я
-
я
.
3.2.4.
И-
я
.Э
,
я
, .Э ,
я я я
, ,
я -
я я я. Ч
Ф я
102 γ
γ = n + mN , m– я m = 0; ± 1; ± 2 .
, я .К ,
я П
,
я
.Э
Ча
я
я
ь II, ла а 1
я
я
,
.Н
, я
, я γ
, я ,
Рис. 6 В р ы ка а а а в ых в вк е а , ка
ы
я
.
ые к
я
m = 0; ± 1.
ра ре е е е аря в я че ырех рых ее вукра е выр е е.
З . -
а е е ев
1.4
вк е а
1.4 Ра е ение ви
103
в
е ани
Н
я я , ..
,
.П
я. П , π-
я
,
(N 2-
, я , ),
я. В
я , З , я
" А
я
, я
я
я, n = ( N / 2 − 1) -
В, ( " [13, 14, 122–125]. О
" я [13, 14, 123]. π-
я
( -
О З π-
я, И.Д. ,
,
,
[25]. Д
[26–30]. П
П
, ,
π-
я
m = −1 ,
.Д я .Э
:
В
я
π/2
я ,
я π2 я
.
-
(
я
я
-
.
Х
-
В ,я я
З
я
я -
,
я я
я
я
[13, 121]. Н , я я З
я
я –
я
В, З
, я
π-
я .Э
я,
я
-
,
) . [13, 131]. В В 1944 1955
я π-
)
я
я
я
я
,
я , )З
π-
я
.Ч ~10...20%. В , π.В я А ША 40я , " (rising-sun) ( . 14 ) [14]. З я
,
П
я
я
-
π-
.
я
я
я
я
.О
я , ..
.
З
В,
я
π, [19–43, 55–58, 80–82, 90–94, 104, 108, 120, 121, 133, 134, 136– 153, 145, 147, 169–172, 176–178].
Ча
104 Э
я, 12 я
40
я
я
я
я
,
,
я
,
я,
я
я
я [25–28]. В
π-
,
.П
-
n. Н .7 20Ia . В,
я
,
я
В 6,8
ь II, ла а 1 я -
я
, я
.В я
я
я
я я
я
.
В
Рис. 7 а е е ев вк е а n=1,…,5 в 20-ре а р а е р е р dc/da=0,35; Ia=10 A [27].
я
я
я
я
.
,
.В
К
,
011
,
я
я
.П
π-
,
,
,
я
π-
я
4010%.
З я
З
,
,
я [25]. .К яя, я я
я
.Д
. -
В
я
.
аи е с вие э е н в с Че на н сис е ы а не на
1.5 В
, я
я я
я
е "
"
я
я ,
я
Ва
1.5
е
в е э ек р – , я .А я .
П
я
,
я
B> Bcr, . .
я " "
"
я . 10). я
"( , я. П
ВЧ-
ωn -
И , s,
Ω ph = v ph
γ = n + mN -
я
я, n-
я
-
m З ,
n-
(10)
–
(11)
я я γ я 16, f n = ωn (2π).
( 2). З
В
ve ,
(
я τ = ϕ ωn + mT = 2π ⋅ n (ωn N ) + mT , я ( я ) n; T– . ; m = 0,±1,±2,..., – я я . , я v ph = s τ = ωn ra (n + mN ) , я ra = ωn γ,
105 -
я . .П я -
я
v ph
)
я mЗ
-
Та
а2
n
m
0 0 16 -16
0 +1 -1
И
1 1 17 -15
(11) я я. В
О я
). В ,
2 2 18 -14
,
4 4 20 -12
5 5 21 -11
я
.К
Λ = λ ⋅n
Λ,
я
я ).
6 6 22 -10
я
я ( ,
7 7 23 -9
8 8 24 -8
-
я я я. я я я я K sl = 2π ⋅ ra γ , . . γ я ,
,
я –
3 3 19 -13
2
я я я K sl = c v ph = λ ⋅n γ (2π ⋅ ra ) . Д я я
е ы а е р а я. ВЧπя , ,
, я
я
р
я ВЧ-
я
", я
а
я
Va< Vacr,
, "
е ре
. -
я
,
Д я
в ВЧ-
,я я
я я . (
я
я
-
я
-
Ча
106 ё
В
я ,
О-
, .. В( я
1.6 Механи
с
и
в иэ е я (
r B
1–4. П
"
я
я
Н
я
,
3
. 11
"
я 16,
". Э
2 1
3
, я я я .В
я
, .
– (
),
v E
"
4 я я я
-
vctr = E B
-
Er
я,
,
1–3 я
4–
ав я щ х ( ) в яче ке а е р
я ,
EΣ .
Н
е
.Н
я, я
я,
. 8, . ВЧ-
я
.9 , , ВЧ-
π-
Eϕ
я (а)
-
. 8.
я
,
Рис. 8 а ре е е е э ек р че к
Er Eϕ
ВЧ. 8,a, ) я
ϕ. Э ВЧя
КПД Ч I) ve > v ph , ) ve ≈ v ph .
н в
я "
( ,
ь II, ла а 1 я, .
.
а
я Er
1. я
.Э
я я , , ( n =3) [58]. В я . 10. П – ВЧ- я –" " я " – " ". В
я -
я я В ( . 10),
1.6
Меха
р
.Ч
р вк э ек р
,
в
107 я
,
я
-
, " "
" [58]. "
я
ё
я
.Э
"
че к е
. П
я
,
Рис. 9 хе а
"
ра е е р е а
р
я
я
,
р вк
ру
р вк э ек р
, "
я , [55–58].
вв а е р
-
е
Рис. 10 Рис. 11 К ер е е р ва е ра ре е е я К ер е е р ва е ра ре е е я э ек р э ек р в в р ра ве в а е в я в а е р е 8е р в а а а а ерв к а че к а е р а 3J31 [58]: р а е р ра ве ар ке [58]. 1 – ка , 2 - э ек р ая "в у ка", М а TE31 (к ер ая е ). 3-" ы", 4 - а . О аче я . а р . 10.
1.7 Ус П Ф
вия са в ения а не в е ан н е на я ение я
я
я "
в -
на иа а на ММ .
я "
"
я
-
( )
108 я я
я я
(10)
(11), "
ё
n-
"я я я я. И nя,
(v )
я
ph nma
я
И (13)
я
ω ≈ ωn ,
, . .
:
я я
я
Д я я Vs
Bs
я
В,
я
я я я
n
я
я
mr Vs = 2e
я
2 e a
. 12) 1
Va ,
Vst .
-
я
ra
)
я. О я n m.
я
Х
2 a
я Vst
rc ,
я n
-
[13]
mr ⎛ ωn ⎞ ω r −r BVst = n ⎜ ⎟ 2e ⎝ n + mN ⎠ 2(n + mN ) [13], [14]) n m я я2
4 Vst = f (B ) ( я
я,
-
я
2 c
я
(13)
,
2 a
-
(12)
ВЧB > Bcr ,
(
,
)
.П
m
(
(
(10)
ωn ra2 − rc2 B. 2(n + mN )
я я
В, B,
r = (ra + rc ) 2 . я я
я я E ≈ Va ra − rc .
,
m я я
я
я
Va =
я
,
Va B О
ra
E ω ⋅ (ra + rc ) = B 2(n + mN )
я
-
я
(10), .Ч
ω(ra + rc ) . 2(n + mN ) (4)
=
.О
.П
,
Д я
(12)
m-
m-
яя
ь II, ла а 1
. vctr = v ph nm
я
я
Ча
2
(14) я Va = f (B ) B. П я .К
ωn 2me ω2n ; Bs = . 2 2 ⎛ rc ⎞ n + mN (n + mN ) e⎜⎜1 − 2 ⎟⎟ ⎝ ra ⎠
я
я4 я
в я а
1.7 Н
я я
в
у
е я а е р а
а а
а ММВ.
я
Vs
. П я я
,
Va = V s
(14)
я Н
. 13 я (14) 16-
1
я
я m=-1; n=3; n=4; n=5. Ш , 6,8 .О
, .Э
⎡ ⎛ rc2 ⎞ nλ ⎤ − 1⎥ , ⎢ B⎜⎜1 − 2 ⎟⎟ ⎢⎣ ⎝ ra ⎠ 1,07 ⎥⎦ – , я Vst 4Х я я ( . 12). я Va ≥ Vst . я я Vst = f (B ) ,
⎛r ⎞ Vst = 1,01× 10 7 ⎜ a ⎟ ⎝ nλ ⎠ λ , .В
Х
2
В 3
. -
, . 13
. Ш ,
я
,
-
я
.
Рис. 12 Л а ря е я в у е я 2, р в а ря е я 4, выч е ые р у а (13), (14) ара а кр че к ре а 1; 3– а е ера а е р а.
я
, 102–104].
(15)
-
,
[55–75, 102–104] я. П
π-
В,
B
,
(m = 0)
. ,
109
.
Рис. 13 Пара а кр че к х ре в 1, ря ые Хар р я рех в вк е а ( = 3,4,5) 16-ре а ра е р а, ра а ще а ерв р ае р ра ве ар ке е π-в а к е а . р х в е ка а ы ра че ые а е ера а е р а [25].
я
я я я я
я [58]. В
я
[43–53, 76–84], я В (ВЭК) [58–75, я
Ча
110
лава 2 2.1 Ан
тро ны
А я
е на
В
40, ,
я я
,
я ,
З
я ,
я
З , ,
,
я я ,
К ,
.К ВЧ-
я
,
.Д я . 14 я
140 В ,
-
. 14 ).
", , -
λ
я 100
1 4
, .П 2
я
2
[128].
я я
я
,
я ,
я
100
h. Э
. . я
,
-
"
З (
В
я
. З .В
π-
, я
.В
[128]. В я я я я я я
-
я
В,
λ
.
КПД
В, ),
2
. ,
я".
я
-
,
я
λ-1. Н
π-
я
я
я
я
З
я
,
я
я
я
я
я
,
,
я
,
я
-
я
,
я
"
(
, .
,
Н
Н
В, -
,
.К я я , .Д я
ВЧ
-
я
,
.
З
.И
я
.В
(–Va)
,
я
)
,
я
я
.Ч я 16 ,
я
(
етро ов диа а о а ММ
я я
В
150 [167].
а
ны
я я я , я
А
тво
ь II, ла а 2
,
я , h≥λ 2
,
я
В -
я
. -
2.1 А
ы ре
а
р ы
я
к ,
,
я
, я
я ,
λ/2.
я ,
я
π.
З В, 16
К
В, ,
.Х я
я
. 14 ). Н
(
В,
я
),
я
я
, я я
я
Д я
я З .П я
КПД
я
я -
. В
я
. П (К ) -
В. П
.И-
В
я, -
S– КПД я -
я
я я я
,
я. П
я. П З
, я
я ,
я
В
я. О V– яV S (
, я, я
-
[33]. В ВЧя
,
-
я [25–42, 90–94]. З З КПД
я
-
я
, . 15
.
З
я
я
[33].
З ,
40
.О
я", -
я
, π-
я
я -
.О
.О
,
В
.П
λ 4. К
, я
я. К
.П " ,
111 -
я
В, я
я
я я .О
В
[25–42], [90–94] я я я
я. О я [19–23]
-
я
я,
[147]. я , -
я
я, я [33, 34].
-
Ча
112
Рис. 14 хе а З а а ра (в) ра ы е а.)
ка: (а) ак вы реа ч , ( ) ще ев в; ре а ра (ра ре а р ая
2.2 Ка
ны
2.2.1 Те
э е
нные а
-
,я я
К В
,
А/ ,
В, , 2 ,
я
ь II, ла а 2
Рис. 15 А ые к рав ре а р ы З а е р в: (а)8е р в а а а; ( ) 3е р в а а а; (в) 2е р в а а а
е ы. я
я я
я
я
. Н
В
я
-
я
. П -
,
-
В я
(L-
),
я . О
я
В
.
. И
я
,
я -
2.2 Ка
ы уе В
113 я я
[85–104, 108, 109, 118–121, 136, 142]. В
я
я
я Н . 16 – я я
. 16
я (
.П я
я -
я
я
я
[176–180]. L1
я
я
В, -
[26].
. 17).
) Рис. 16 а) В е в в ра - ар ев ) хе а е кре е я
) ка
а ря
ака а
у
а е р а
а а
а ММВ
Рис. 17 К рук я а ра р аке а а е р а а а а ММВ ра а ы кре е е ка а [33]: 1 – ка ря ака а, 2 – а ы к, 3 – в в ы выв вы к ча э ер , 4– к е х а е еа ка, 5 – к вв ы, 6–у р в я ра а кре е я ка а
ra
rc , .
О
В
яЗ
я
я
я
114
0,6 < σ = rc ra < 0,8
, 0,2 < σ = rc ra < 0,5 –
я " .В
", 0,3 < σ = rc ra < 0,65 –
.К
я
я
я
,
я В
я
Ча
ь II, ла а 2
я
,
-
, я
я
я
я
-
я
,
-
. О
я
hc ,
.Д я
я
,
, я
, λ –
я .
я ,
В,
я
я – (100–300) А/ я .З
,
я я ,
,
.В , я. П
я
я
-
В
я . я
.
я я я
Ш Э
я . .Х
я
я( -
НДО –
.
я
я
–
-
я ). О
, [112]. Pd–Ba, Pt–Ba, Ir–Ce, Ir–La. , , -
.
,
О ,
,
.
.П
,
,
я
я
В
я
-
я
,
-
3
я
,
,
я
-
2
я
П
(16)
.Э
я .П
hc [27]
hc ≈ ha ≈ λ ,
.Д я ,
15%
я
ha
10 000 .
.
И-453, [43]. К
В
2я
я
,
ё
, .П -
,
2.2 Ка
ы уе .П , я
В. Д я ,
я
я,
я я
я ,
я
я
.
я
я
,
,
я
,
2–3 . О
.Э
,
я
115 -
я
я
я
,
я я я
). П я
,
я
я
я я
.П .В я (
я
, я
, , я
.П
-
я
,
-
[113, 114]. я
В
. 18
.Н ,
Рис. 18 К рук ка в ы ры ра рев а е р в а а а ММВ [111]: а) ч к ве ака а ( ере ача е а уче е ); )ч к ве ака а ( е р в ); в) ря ака а: 1 – ка ая в у ка; 2 – Ni - а р а; 3– е е е я ка а рева е я; 4– рева е ; 5 – е е ые р в к ; 6– я ры; 7 – а я щая кера ка Al 2 O3 .
я
.И
[111].
я я
я
–
я .П
я. П ,
. В
,
"
я. И
я
"
я -
,
– ,
,
2.2.2 "Х ные" в в ичн э е О
.
ичн э исси нные а ыис с нн э иссии в а не нах
я , .Э
, я
ыв
я я
я
,
ения я
-
Ча
116 .В
я
.В
[84, 116, 117]. ё . я я я
" я
" я
я
.В ,
,
я
.П
я
я я
я .Д ,
я
,
я, – ,
я я
я
.К
)
ь II, ла а 2
(
я
я,
-
. " ,
я
"
, , VF-55 .
, MG 5303 О "
EEV Ltd. – "
я я
я
,
-
.О , -
я E × H. И Э НАН
я . я
.
-
[88].
я
ё
-
ВЭК,
я
я
-
-
я
,
ВЭК
я
,
я
-
.
-
.
я ВЭЭ НАН ) [22, 23, 90–94]. . 20.
, ,
Ш
,
,
Ф
-
я,
я [85–104, 136, 142, 176–180].
ВЭК
,
.В
я я .Ш (Pt; Mo ) [22, 23, 85, 88– ВЭК (Pd–Ba, Pt–Ba, Ir–Ce, Ir–La) [112] -
АХ9,
.О
я
(ВЭК) я я я ,
94, 115–121, 136, 142, 147–150, 176–178], , яя [95–104, 176–180]. я П я я я -Н [14] , , О я , я (КВЭЭ) , я . Jepsen R.L., Muller M.W.
ВЭК. О я
я
[131, 132], Ferranty –
.
,
,
, ,
я
(И Э я
я -
2.2 Ка ы уе ( ). П
117 я (КВЭЭ)
ер ая харак ер
Д я .И
δm –
ка а е р а х
.О
р ч э
я
я, я.
ы ка
. я
я
1,51×10 −6 ha (δ m − 1)U a I am = ra β 2 КВЭЭ я я
.П
В , я я я КВЭЭ
я
я
2
(17) ВЭК; ha -
ВЭК ,
я
я; rc -
я
я
ВЭК. О
я .П
ВЭК. (17)
ВЭК,
я 4(ra − rc ) .
я
я
я
я
я
я
я.
я ,
я
КПД. И
-
я ВЭК
я
я я я
3
я rc ra ; ra -
я (17) , я КВЭЭ
КВЭЭ,
я
,
[90]:
.В
И
я
в
,
я
В ВЭК
ы
я
я
; β2 -
я
,
.
я ,
, ,
я
,
Рис. 20 В а
.
я , В. -
.П .
,
я-
Ча
118 я
ВЭК. В
я
ВЭК
,
КПД
КПД
,
П , , я П
И Э НАН ,
П
В .
я
", -
.Э ,
,
В
.
ВЭК. В " " ВЭК. П -
я ВЭК. Н
, -
я
. ,
-
.
я. В "
-
я,
я
я
,
В
L-
,
я
-
я
,
я
я
я
. А
ь II, ла а 2 я
,
ВЭК
[90, 92–94]. Н 95
,
, . 19 -
.
Рис. 19 К рук я эк ер е а ра а а е р а а а а ММВ в р ч э ы в ы в а е ы к вы ер ка а : 1– ка е к в ер э ек р ка а, 2 – а ы к, 3– ка в в р ч э ка а, 4 - в в ы выв вы к ча э ер .
Д я
ВЭК ( ВЭК, я я
,
П
я , Д
я
)
[95-104].
Д я В , В
я
я
-
я ВЧ[108, 109]. я
я ВЭК , β-
,
ВЭК
я , я,
-
я
.
я
я
я [118–120]. . -
2.2 Ка
ы уе
119
я
.В
я
я
я я
я ,
, , [44–84].
я
ВЭК. В с
у к
е ие е
и э ек
э ек
Э ША
ка
а
я я
О
я
, ВЭК
я
я
я я
я
я
.П
я
я
я,
я
.Д
, я ∼10-10 . Н
К), я,
я
я, я .П
10-3 я
я .Д
я я 10
я
, я.
-
.В А,
я 40-50
, 1%
-
я я
.И
я я , я -
-
. 21
я
300 В/
,
,
я я. О я
Д
,
(
я я
,
,
.
я
я
,
,
Н
я
. Э
.В
, 1…2%
В
,я я
я .В
, -
.К
я,
, ,
,
я
я
ВЭК я
,
я
я
я
я, . .
я
[85]. -
.
,
. ,
ых э ек
,
П я
е и
40Ф И-ХФ И И. .В я
[13]
КПД
я
с е с
я ВЭЭ
я
,
э иссии
-
, я
я
я.
100 А, я я я , -
Ча
120 ,
ВЭК
В
ь II, ла а 2
,
я.
у
е ие
и
Э К Ф
э иссии
с е с
е и
я .Ф.,
К 70-
ых э ек
с
В.Н., Н
.В., .Ф. [97, 98]. П
[105]. Д (ПЭ)
,
е ых э и
-
В.А. [95, 96]
(
Ч.
е
) я
.О
-
-
ПЭ я я
-
я .
Рис. 21 Зав а а ыва я яв е я а ка э в а е ка а.
.В.
я
1979–1985
. ПЭ
я ВЭК (
,
ПЭ .Э
я [107].
я
я
я. П , я
, я
-
. 22) [106, 107].
ВЭК: у .
я
ПЭ
,
2000
ер
а
я
Рис. 22 хе а че к е ра е е х 1– ев э ер е к авк х е а в; 2 –в р ч э ы ка ;3-а
я
е
ПЭ я
-
2.2 Ка ы уе И , я я (104 - 105 А/ 2) я ПЭ 107 В/ .. Н Ek я я
я
Ua Д я
121 я
Ek =
10 5 В/
я
β≈
я
ВЭК (18)
я , В
у
я
(19)
, .П
э иссии ыс к
,
В
,
ас
я я
я
(20) ПЭ. (20–30 В ) U a ≈ 104 В, R ∼ 10-1 -1
я
ПЭ h ∼ 10 −5 ВЭК
, я ra − rc .
,
-
, . . -
ы си а
З я [108, 109]. П . я я я я , -
я ВЭЭ
я
(19) -
я
я.
β ∼ 103 ПЭ
я
:
5 , πRh
(5–10)% и
Е
,h -
я
е ие
я
, я
E = βU a , .Д я
ПЭ [106]
R – В
(18) .
.В я я β -
2U a , d k ln d a d k
, dk , da -
Ek
ВЭК
[98]:
я
,
. ,
ВЭК , [108].
. З
я
я,
я
. 23.
Рис. 23 Зав а
З
а а ыва ка щ
я
вх
е
а
яв е я а а.
, я Pmin . П
-
Ча
122 . П я
я. ,
я
я
1% ,
я
(ВЭЭ)
В
я
я
ВЭК В
ВЭК
у са а
я е ия
В. .
"
я 3. τ u, I ,
П
я
я
я,
,
я
.
я П.В. [119]. Э
я
К я
яя .В
, -
я я
,
я
-
Та 0,05 32
0,1 30
0,2 31
я
я ,
.К
я ак и еская еа и а ия а и
я
[118],
-
, .О ),
я
.П
я
, я. В я
ых с
я
ВЭК
[120]
,
. с
а уска а е
В я
я
с ВЭК
ВЭК,
И Э НАН , .
я
. 24 В,
Ba − Ca ,
а3
0,5 32
,
(
Н
я
-
.
А
В
П
,
я К И Э НАН . П
я
я
я я
".
я. П я
,
я. я
1967 .
я
-
я
[178].
,
В я White R.A. [116, 117]. О я я
ВЭК
-
ВЭЭ
я
е ие ВЭЭ а с а е и
В
я
.В .В
я
,
ВЭЭ ВЭК я у
я
,
,
ь II, ла а 2
(30 – 140) 1
.Д
,
3
2. О 4
-
2.2 Ка
ВЭК
ы уе
123 [22, 90, 92, 93]. ( )
В я
3.
я , [95–99, 101–104] (
)
( . 25)
Рис. 24 хе а че к е ра е е ра е я в х в р ч э ка а е ер э ек р ка а в а е р е а а а ММВ [22]: 1– к в ер э ек р ы ка ;2 – а ; 3 – "х ы "в р ч э ы ка ; 4 – экра .
Н
. 25 ,
.К
"
я (ПЭ) .П 5. Н 1–
я
я , я
.П 1 -
"
(
) 2 2 3,
2– ,
. 25 ). К я Ea я (19) [95–97, 99, 101–104]. Д я 2 R – β= , π⋅ R⋅h ПЭ. Д я
я. Н -
(
я
E a ≈ 0,5 × 10 7 В/
В В
ПЭ
я
-
ПЭ я
, h-
β ≈ 600
. В
я
5000
я я
.
я . 26 [179] я
-
1/
, -
Рис. 25 "Х ы "в р ч э ы ка евы э ер [99], [101]-[104]: a) хе а "х ка а": 1– к ек а ев э ера, 2 – в у к в р чэ ек р э ера, Mo , 4 – экра , 3 – кер 5 – ех че к рева е ; )в ев э ера 1 ер че к е 2 выу в- е в а кр ке.
я ВЭЭ . 27 [180].
-
,
В, -
124 ,
Д
я я
я
ВЭК
я я
[108, 109]. В
я я [118–120].
я [88]
я
я
Ча я ВЧ-
я (ВЭ ), ВЭК
.З
ь II, ла а 2
ВЭК
-
я.
я ВЭ
-
ВЭК.
Рис. 26 "Х ы "в р ч э ы ка евы э ер [179]: a) хе а "х ка а": 1 – к ек а ев э ера; 2 – в у ка в р ч э ек р э ера; 3 – р че к ер е ; 4 – экра ы; )в ев ев э ера 1, ереч ече я в у к в р ч э ек р э ера 2, р че к ер я 3; в) в ев э ера 1, ереч ече я в у к в р ч э ек р э ера 2, р че к ер я 3, р ых вы у в 5 ев э ера.
-
Рис. 27 "Х ы "в р ч э ы ка евы э ер [180]: a) хе а "х ка а": 1– р ва ы кер а э ек р ПЭ; 2 – кер ка а; 3 – р ые э е е ы ПЭ; 4– ВЭЭ; 5,6 – а ы-экра ы. )в ереч ече я "х ка а".
2.3 ыв
эне
ии
В −
− −
я
В
.Э
я
я
ВЧ-
: ; e
; -
я В
.
я ,
,
я
.К
я,
2.3 Выв -
э ер
125 я я
,
.Э я
я
,
я
я
,
Γε =
.И .П
ε
),
2
(
+ Z
2
я
H11. Э
, -
я я
[196].
я
. 2
я
я
-
:
)
+ 1 tgβ ε t
(22)
2
2π λε
я
я
я я
≈ (πt λ ε )(ε − 1)
-
( βεt = π )
,
ε < 0,1 я В
я
я. В я я я я .Д
я .О Z − 1 tgβ ε t
(2Z )
.
t < λ ε 30ε
П
я я
.Ф
я
.Н
,
.Н .О
я (22)
я :
я-
-
; βε =
; t -
я я
я,
я
-
(
я
я
,
О
,
10%), :
я
.В
я
. .
я ,
Rв
я
я .П
я
я
:
,
ρ.Н
.П ,
, H-
я ,
я я (21)
; Rв –
.В я я
я
= Z 0 Rв ,
р
Z0 –
П
я
.О
Z
П
я
. ,
Z
.П
(23) . .П
я
я я. П
я
я
( я
я
, -
Ча
126 В. В
В, , И Э НАН .
я я .Э
,
я Н
я 100 В
). Н
4
. 28
.Д
Н
50 В
я я
я 1,
) я
я
я .
.О . 28.
,
.З
2
.Н
я(
я
, В 0,06–0,03
,
ь II, ла а 2 .
я
я
3
(0,25-0,35) λ ( λ -
я
я
В,
6,8 .Д я .
( -
-
3,
,
) [33]. ,
.Э
.
Рис. 28 В в еу р в я выв а вы к ча э ер ре а р е ыа ка а е р а а а а ММВ [33]: вы 1 - вых в в , 2 - че вер в у щ ра р а р, 3 - к вя .
а-
2.4 Ма ни ная сис е а П
B = 0,76 λ = 1,25 1) 2)
я λ = 6,3 , B = 3,3 [128]; , λ = 2,6 B=1,5 λ = 6,8 B=0,48 , B = 1,1 [33]. [186–190]. К я , . . я
В . я , [129]; λ = 3,1
, B = 0,625 я я
я
;
(
. 27), я ,
B = 1,2 , " λ = 2,2
B = 0,76 , я: я ,
(
-
,
я );
В λ = 2,5 , " λ = 5,7
,
-
, -
2.4 Ма 3)
ая
е а
127 я
, . . я; , . .
4)
, , ;
5) я
. ,
Д
-
.
я
Nd − Fe − B [187]. 1970-
я
я
я 150
300
ЭВП,
я -
[189].
-
я
В, SmCo5 , Sm2 Co17 , Nd 2 Fe14 B [186–189]. Н
29 30 Sm Co5 Н
,
3-
-
400 . Э
. 29
ВЭК И НАН ,
.Н
. 30
. ,
-
.
Рис. 29 Рис.30 В е в аке р ва а а - В е в аке р ва а ар а е р а а а а ММВ х - а ар а е р а а а ы в р ч э ы ка . Ма ая ы в р ч э ы ка е а ве 400 . а а че ы в е а ве 400 . ра а р ра э е е а э е е а Sm Co5 [142]. Sm Co5 .
а а а ММВ х . Ма ая а а че ы
лава 3 О ов ые ара етры и хара тери ти и а етро ов диа а о а ММ η ful ,
О
я я я
f osc
я
я Va
Ia
я
Ylo ,
я
,
Pout , КПД -
.Э , ..
,
я
ё
я
B,
я
я
. я -
я
( ).
я -
Ча
128
3.1 КП
а не ,
КПД
н в иа а на ММ
я
я
,
я В. В
, [193, 194]. Э я я
КПД
σ = rc ra П (17) me ≅ 9,11 × 10 −31 , λ n = (2πc) ωn . В я [193],
я , я
я я
ВЧ-
, я
ВЧ-
, ,
:
(24)
e ≅ 1,6 × 10 −19 К;
я
,
1,07 1 + σ . nλ ⋅ B 1 − σ КПД (24) (25) я .В В я 20-35%, КПД ηe = 1 −
.В
. П .
О
(25)
ηe = f (B ) . 31. Н
,
,
6,8 я"
λ×В ≈ 1,2 "
КПД а е р а я р Va B = const
я
n=3; -
"
" я
-
, × . В я "
я
" " КПД, "
,
я
я-
.
,
ωc = eB me
я
.Н
Va B = const , . 31 КПД я
. 31 . "
З
КПД
я
КПД
а
-
я
В
э ек р
я
n-
я, Va B = const n=4; n=5 16-
Рис. 31 Зав ук
я -
я
1 me ωn 1 + σ ηe = 1 − , nB e 1 − σ .
я
, πКПД
ь II, ла а 3
" я
-
. ,
,
"
".
3.1 КПД а е р
в
а а
КПД η ful
П
а ММВ В
К
Q0
Qext
я
я В
я
. я
700-800. И -
КПД
3.2 Ра чие ха а К
я я
ч е
КПД η ful
Pout , . 32
, λ=3,9
λ=3,3 я
я 100-200. Q0
-
я Va = f ( I a ) я
я
5-30%.
а ру ч ые
В .
н в иа а на ММ , я
я
я
,
.П я B,
я
я
f osc . я
я π-
я
я
. 34
). В
0,6-0,65.
я
е ис и и а не -
-
,
В : ра
я
(27)
(
Qext
я
КПД
-
я
я
я
Q0 ,
Q0 . Q0 + Qext
я я
Н
я
ηcs = 1 − Qlo Q0 =
ηcs
П ,
Н
(26)
η cs ,
[193], Qext
Qlo
П
КПД ηcs
я
η ful = ηe ⋅ ηcs
:
,
я
129
( N = 22) [132]. Н
π-
" 3-
λ=3,1
, π 2 ( N = 24) . В
. 33
я
" ( N = 22) [130]. -
,
КПД. , , ,
. Н
3-
КПД [27]. И , П
σ = dc da . К , я
. 35 я я
я
КПД я
. К .
,
-
π/2 я я . П Va = 12;..13;..14;..15;..16 В .
σ = dc da , ,
я я КПД, я σ = dc da
130 я я
я
я
(Э Ч)
, Δf
. Н
. 36
, В,
я ,
. Х
σ = dc da .О 1)
Э Ч я
2)
: я я я σ = dc da ,
яя
я ,
я
я 100 В
0,43< σ = d c d a 104,
-
, -
Ча
166 ЭВП О-
1.1.2 А) В
)
ь III, ла а 1
я
и
в аэ е
н вв и
а
я и а ТЕ01, а
.
нах
ТЕmq ая ас
аω
ωс, n=1. В
. и ка к к и и еск
Ω=eB0/m, я
В0
я, я (
v⊥=аΩ, я
.4 ). П
.
а– -
,
я
. В
-
,
.Н
ВЧ01
4
.Н
я
4
я,
1
я
2
,
я,
1-4
)
я Ω1
, я (
я
1 .
) я(
1
.
. 4 ). И 1, 2 я
О
,
я
а,
я Ω2 я Ω1,2 4. В (v⊥/ )2×N≥1 ВЧ , 1′
я
я 1, 1 -
я
,
Т/2=π/Ω. Э
ВЧя
2 3, 4
я я .И v
-
я, .
Рис. 4 а) ра ы э ек р ы уч к в ВЧ е э ек р че к а ря е Е в ев а е В0 . 2, 3, 4 )Траек р э ек р в в ереч .П к ре а ра в е вре ея, t0 t0+T/2, T – ер ВЧ к е а . . В
-
я
я,
t=t0 я, 3, 4 t=t0+T/2 . (
-
я
m
а1
4 ). Э
а2
2 (
.
2′ N . , -
, я
.
П
"
⎢ vΩ ⎢=aΩ
vd
F ΩB0 c
я = e[v Ω × B0 ] ,
я я
Hr
"
я. В
-
z
я
–
[
1.1. Пр
]
ы е
[
F Vd H = e v d × H r ,
]
в я
167
vΩ
я
– F ΩH = e v Ω × H r . , я , , я я я . )В а и а ТЕ11, а ая ас , Ey, Hx. Э я
vΩ
я
я
, FМ⊥
.Э
"
и ка к к и и еск ωc, n=1. В0 , ,
а
я
я
я
Ey, FМ||=е[vΩ×Hx]. П
я
я ≈const.
-
ВЧ
я
я Hx
1-4. В
я-
я
, я
,
y. П
я
FМ||
1, 3, я я
я
я я я Ω4 .
, ,
я
4
я .П
1 я (+z), . . . 3,
я
2
(
. , . . я
,
я 1.
2′ 4
я
4
я
я(
FМ||, , я .П
,
я
я, 1; . 5 ). А , . . я 1 4′). В я я я)
v = (
я
Hx
я.
и а ТЕmq; а
я .П а
я я
а а
ике
ик я
,
ТЕ02.
-
я
v >> а
4
,
Ex
n=2
6 ,
-
-
я
Ex .П Hx
v
2 ; 2.
)
[11, 16]. П
.В я. В) В
я
,
2, 4
я
m ,
я
.Н
я
Fe+FM⊥, я (-z), я я 2 Ω2 . я( . я
FМ||, v я
2
Fе FM я
1, 3
,
,
я
я. Д я
,
,
П
-
"
Fe FM,
FМ⊥=e[vd×Hx] vd я ,
. я
я
5 , .В
1-4,
Hr
-
я -
ас ы ω=nΩ, n=2. я я я я я я
Ча
168 ,
я
n
я я n=2. Н ωt=0, ωt=π, ωt=2π. Э ωt=π; 3, 4 ωt=0, ωt=2π.
я ωt=0, ωt=2π ωt=π, ωt=3π я
1 я
я
я
я
я
n=2,
я 4. П
ь III, ла а 1 . я я -
.Х .6 1,2 я
я ,
: я
я
3,
я
я,
я
2 -
, .
Рис. 5 а) к е ы вы к ча а э ек р ы ра учка. ) ра ы э ек р ы уч к
я Ey, Hx в ы, е
ы ТЕ11 в
р че к
в
в
е, е
ву щ е
ву щ е а э ек р ы 1, 2, 3, 4 учка. Рис. 6 рук ура э ек р че к яЕ яв ы ТЕ02 в р че к в в е р ы э ек р в ра учка в ереч к р ра е ав р ар ке к р ча ы.
[19]. В .З
Н
(
r0
я,
,
я
7 :
КПД (
А)
r0,
я, я В
О.
я
я
я,
я
я ВЧ
, я
я
я
(
я. П я U0
я
я ,
я
я B0.
я )
r