LABORATORİYA İŞİ 1
ƏKSETDİRİCİ KLİSTRONUN ÖYRƏNİLMƏSİ
1. İşin məqsədi
Əksetdirici
klistronun
iş
prinsipinin,
elektron
sıxlıqlarının
qruplaşma
mexanizminin
öyrənilməsi,
əksetdiricidə gərginlik dəyişdikdə diskret generasiya zonaların
yaranması, elektron gücünün və FİƏ- nın qruplaşma
parametrlərindən, yüksəktezlikli gərginliyin amplitudasından
asılılığının öyrənilməsidir.
2. Əksetdirici klistronun iş prinsipi
Əksetdirici
klistronlar
0,8-
220
GHs
tezlik
diapazonunda işləyən az güclü generatorlardır. Əksetdirici
klistronların
əsas üstünlüyü, hazırlanma texnologiyasının
sadəliyi, ölçülərin və qiymətinin az olması və etibarlığın
yüksək olmasıdır. Onlar yüksək tezlik xarakteristikaların və
parametrlərin
stabilliyi
ilə
fərqlənir.
bu
parametrlərə
temperatura, vibrasiya və radiasiya zəif təsir göstərir. Onların
tezliyini həm mexaniki həm də elektrik üsulla asan dəyişmək
olur.
Əksetdirici klistronun quruluş sxemi və elektrik
qidalanması şək. 3.1- də göstərilmişdir. Klistron elektronların
qruplaşdırıcılarından (katod
K
,
sürətləndirici elektrod
SE
,
rezonator
R
) və mənfi elektrod olan əksetdiricidən ibarətdir
(kollektor rolunu həmin rezonator oynayır).
2
Şək.3.1.
Elektronlar rezonator ilə əksetdirici arasındakı fəzada
sabit tormozlayıcı sahədə qruplaşırlar. Faza- zaman diaqramda
(şək. 3.2) yüksəktezlikli gərginliyin maksimal və sıfır
qiymətlərində rezonatorun yarığını keçən 1-4 elektronları qeyd
olunmuşdur.
Elektronların rezonatordan sonrakı sabit tormozlayıcı
sahədəki hərəkəti faza-zaman diaqramında
parabolik əyrilərlə
verilmişdir. Elektronların hərəkətini, rezonator ilə əksetdirici
arasında olan fəza yükünün təsiri nəzərə alınmadıqda
bərabər
yavaşıyan və bərabərsürətlənən hesab etmək olar. Rezonatorda
əlavə maksimal təcil olan 1 elektronu bütün elektronlardan tez
əksetdiriciyə çatır və dayanır. 3 elektronu hamıdan tez
rezonatorun yarığına qayıdır. Bu elektronun sürəti rezonatoru
düzünə uçarkən azalır, çünki ona maksimal yüksəktezlikli
tormozlayıcı sahə təsir edir.
Sürət modulyasiyası nəticəsində 1 və 3 elektronları
rezonatordan
yüksəktezlikli
gərginliyin
fazasının
sürətləndiricidən tormozlayıcıya keçdiyi anda uçduğu üçün 2
elektronun ətrafında qruplaşacaq.
Əksetdirici klistronda
elektronların qruplaşması üçün sabit tormozlayıcı sahə
üsulundan istifadə olunur. Bu zaman eyni bir rezonatordan həm
3
elektronların sürət modulyasiyası, həm də elektron
sıxlıqlarından enerjinin alınması üçün istifadə olunur.
Müsbət əks rabitə halında elektron sıxlıqları
yüksəktezlikli gərginliyin tormozlayıcı yarımperiodunda
R
rezonatorun yarığına qayıdır. Elektron sıxlığına düşməyən 4
elektronları (şək.3.2, a) "arzuolunmazdır", çünki mənfi əks
rabitə yaradır və rezonatorun
elektromaqnit sahəsindən
enerjisini alır. Bu elektronları və həmçinin rezonatordan
periodun ¼ -i ərzində 4 elektronlarından tez və gec çıxan
elektronlar
əksetdirici
klistronda
ümumi
sıxlıqda
qruplaşdırmaq olmur. Çoxlu sayda "arzuolunmayan"
elektronların olması, eyni ilə bir rezonatordan modulyasiya və
enerjinin alınması üçün istifadə olunması və həmçinin ondan
kollektor kimi istifadə olunması əksetdirici
klistronda yüksək
FİƏ və yüksək çıxış gücünün alınmasına imkan vermir.
a) b)
Şək.3.2.
Əksetdirici klistronun əsas xarakteristikalarına baxaq.
Şək.3.2, b şəklində müsbət əksrabitə şəklində elektron
sıxlıqların mərkəzi olan 2 elektronun fəza-zaman diaqramları
göstərilmişdir. Aydındır ki, öz-özünə həyəcanlanmanın faza