90
Maqnetron. İYT diapazonunda
generasiya üçün tətbiq
edilən elektron cihazlarından biri də maqnetronlardır. Radio‐
lokasiya stansiyalarının ötürücülərində, yüklü zərrəciklərin
sürətləndiricilərində, yüksək tezlikli qızdırıcılarda və digər
hallarda maqnetronlar geniş tətbiq edilir. Maqnetronlarda
elektrik və maqnit sahələrinin birgə təsiri nəticəsində elektron
dəstəsində yüksək tezlikli rəqslərin generasiyası baş verir.
Müasir dövrdə geniş tətbiq edilən çoxrezonatorlu maqnet‐
ronların yaradılması ideyası M.A.Bonç‐Bruyeviçə məxsusdur.
Cihazın ilk nümunəsini N.F.Alekseyev və D.E.Malyarov ya‐
ratmış və yoxlamadan keçirmişlər.
Maqnetron anoddan və böyük sahəyə malik oksid katod‐
dan ibarət olan həcmli dioddur. Anod qalın qatlardan ibarət
olan mis lövhələrdən hazırlanır. Anodla katod arasındakı
vakuum fəzası qarşılıqlı təsir fəzası adlanır. Qalın qatlı
anodda cüt sayda (məsələn 8 ədəd) silindrik oyuq şəkilli
rezonatorlar yerləşir. Silindrik oyuqlarla qarşılıqlı fəza arasın‐
da əlaqə yaratmaq məqsədi ilə silindrin yan divarı kəsik
şəkilli olur. Silindrdəki kəsik kondensator rolunu oynayır.
Kəsiyin yuxarı səthində dəyişən elek‐
trik yükləri, aralıqda isə elektrik sa‐
həsi təsir göstərir. Bir rezonatorun də‐
yişən maqnit qüvvə xətləri digər rezo‐
natorun maqnit qüvvə xətlərini örtür.
Ona görə də maqnetronun rezona‐
torlarının hamısı bir‐biri ilə sıx bağlı
olur (şəkil 4.2).
Rezonatorların N sayı, B maqnit in‐
duksiyası və generasiya olunan rəqsin
f tezliyi arasında
f
NB
a
=
, (4.1)
Şəkil 4.2. Qonşu rezona‐
torlararası maqnit əlaqə‐
ləri
91
kimi əlaqə yaranır. Burada
a
– konstruksiyadan asılı olan əm‐
saldır.
Maqnit induksiyası isə anod gərginliyinin kvadrat kökü ilə
düz mütənasibdir:
a
U
b
B =
(4.2)
Burada
b
– sabit kəmiyyətdir.
(4.1) və (4.2) ifadələrindən görünür ki, daha yüksək tez‐
liklər almaq üçün rezonatorların sayını, yaxud da maqnit
induksiyasını və anod gərginliyini artırmaq lazımdır.
Adətən maqnit induksiyası 0,1 ÷ 0,5 Tl arasında dəyişir. De‐
simetrlik diapazonda impuls rejimində işləyən maqnetronlar
on min kilovat gücündə, santimetrlik diapazonda işləyən
maqnetronlar isə – min kilovat gücündə hazırlanır. Ən güclü
maqnetronların anodlarının impuls gərginliyi on kilovolt,
anod cərəyanı isə – yüz amper tərtibindədir. Desimetrlik
dalğalarda fasiləsiz rejimdə işləyən rezonatorlarda güc on
kilovat, santimetrlik dalğalar rejimində isə – bir kilovat tər‐
tibində olur. Güclü maqnetronlarda məcburi olaraq hava və
ya su soyuducuları tətbiq edilir. Onlarda FİƏ 70% və hətta
desimetrlik və santimetrlik dalğalar rejimində 30‐60%‐a çatır.
Son dövrlərdə maqnetronların yeni növü tətbiq edilir.
Niqotron adlanan bu maqnetronu rus akademiki P.L.Kapitsa
irəli sürmüşdür. Niqotron silindr şəkilli həcmi rezonator olub
simmetriya oxu istiqamətində sabit maqnit sahəsi təsir
göstərir. Bu rezonatorun daxilində koaksial seqment sistem‐
ləri formasında katod və anod yerləşir. Əsas rezonatorun
yüksək keyfiyyətli olması rəqsin stabil tezliyə malik olmasını
təmin edir. Desimetrlik dalğalarda fasiləsiz iş rejimində niqot‐
ronun giriş gücü 100 kVt və FİƏ 50%‐ə çatır.
Qaçan dalğa lampaları.
Klistronlarda olan özünəməxsus
92
çatışmazlıqlar qaçan dalğa lampalarında (QDL) və əks dalğa
lampalarında (ƏDL) müəyyən qədər aradan götürülür.
QDL‐də gücləndirmə və FİƏ klistronlara nisbətən bir qədər
böyükdür. Çünki, QDL‐də elektron dəstəsi yolun böyük
hissəsində dəyişən elektrik sahəsi ilə qarşılıqlı təsirə girir və
öz enerjisinin müəyyən hissəsini rəqslərin güclənməsinə sərf
edir. QDL‐də elektron dəstəsi klistrondakına nisbətən zəifdir
və ona görə küyün səviyyəsi də zəifdir. QDL‐də rəqs sistem‐
ləri olmadığından tezliyin buraxma zolağının eni böyük,
örtmə əmsalı isə 2‐4‐ə bərabərdir. Zolağın eni lampa ilə deyil,
lampanın xarici dövrə ilə əlaqəsinə xidmət edən əlavə qur‐
ğularla məhdudlanır. Min hers tezliklərdə lampanın buraxma
zolağının eni yüz meqahersə bərabər olur. Odur ki, bu lampa‐
lardan radiolokasiyada və müasir dövrdə bütün radiorabitədə
istifadə edilir.
«O»‐ tipli qaçan dalğa lampalarının sxematik şəkli 4.3‐də
göstərilir. Lampa uzun silindrik borudan ibarət olub,
daxilində sol tərəfdə közərmə K katodlu elektron topu,
fokuslayıcı FE elektrodu və A anodu yerləşir. Topdan çıxan
elektron dəstəsi koaksial xətlərdən ibarət olan daxili naqilin
yavaşıdıcı sistemindən (məsələn, məftil spiraldan) keçir. B‐
metal borusu xarici naqil rolunu oynayır. Spiral xüsusi
izolyatora bərkidilir (sadəlik üçün onlar göstərilməmişdir).
Sabit cərəyan mənbəyindən qidalanan fokuslayıcı sarğı (FS),
elektronların bir‐biri ilə qarşılıqlı təsirindən dəstənin
genişlənməməsi üçün bütün dəstə boyu onu sıxır. Fokuslayıcı
sarğı əvəzinə bəzən sabit maqnitdən istifadə edilir. Maqnitli
fokuslayıcı sistemin ölçüləri böyük olduğuna görə haz‐
hazırda QDL‐da elektron dəstəsi elektrostatik sahənin təsiri
ilə fokuslanır.
93
Şəkil 4.3. O‐tipli QDL‐ın prinsipial qurğusu
Gücləndirilmiş rəqslər D
1
giriş dalğa ötürücüsünün köməyi
ilə QDL‐ə daxil olur. Spiralın Ç
1
çıxışı D
1
, Ç
2
çıxışı isə rəqsləri
yaradan D
2
dalğaötürücüsündə yerləşir. S
1
və S
2
sürgü qolları
dalğaötürücünü spiral ilə uzlaşdırır, yəni spiral boyunca
qaçan dalğaların yayılmasını təmin edir. Spiralı dəlib keçən
elektron şüası elektrik dövrəsinə daxil edilən K
/
kollektoruna
düşür. 4000 MHs tezliklərdə spiralın xarici dövrə ilə əlaqəsini,
biləvasitə koaksial xətlər yaradır, çünki, böyük tezliklərdə
dalğaötürücü də iri olur.
Spiral elə hazırlanır ki, onun oxu istiqamətində dalğanın
faza sürəti υ
f
≈ 0,1⋅c=0,1⋅300000=30000 km/san, dolaqların sayı
onlar və ya yüzlərlə; santimetrlik dalğalar üçün isə spiralın
uzunluğu 10‐30 sm, diametri isə bir neçə millimetr olur.
Çıxış gücünə görə QDL az küylü (QDL‐də dəstənin
cərəyanı 100‐200 mkA, çıxış gücü 0,01 Vt), kiçik güclü (2Vt‐ə
qədər) QDL‐də dəstənin cərəyanı bir və ya on milliamper,
gücləndirmə əmsalı yüz min; orta QDL‐də gücləndirmə
əmsalı mindən az, dəstənin cərəyanı 0,01 mA‐1A; ifrat güclü
QDL‐də isə faydalı gücü 100kVt, FİƏ 40% tərtibində olur.
QDL əksər hallarda impuls rejimində istifadə olunur və
ФЕ
Ч
2
Ч
1
Б
Д
2
К
Ы
С
2
С
1
ФС
Д
1
А
К
+ –
+ –
E