Техника - молодёжи 1948-09, страница 14

наподобие дисков. Для уменьшения индуктивности вводы делаются в виде металлических поясков, которые внутри соединяются с электродами, Расстояние между электродами сокращено до десятых долей миллиметра!

Эти радиолампы приспособлены для работы с полыми резонаторами и успешно применяются на волнах длиной до 10 см.

Магнетронный генератор

В обыкновенной радиолампе движение электронов регулируется электрическим полем, которое создается анодом и сеткой. Но электроны подчиняются не только действию электрических сил, движением их можно управлять и с помощью магнитного поля.

На эту возможность обратили внимание радиофизики. Она позволила разработать лампу, в которой на электронный поток одновременно действуют оба поля: электрическое и магнитное. Такая лампа называется магнетроном.

Магнетрон имеет всего два электрода: анод цилиндрической формы и катод, совпадающий с осью анода. Баллон магнетрона «находится между полюсами сильного магнита и расположен так, что силовые линий магнитного ноля пронизывают пространство <внутри> баллона вдоль оси анода.

Когда электроны покидают Ka^_t они попадают в сферу действия электрического поля анода и поля магнита. Сила электрического поля влечет электроны к аноду, и они устремляются туда по самым коротким путям—по радиусам. Сильное магнитное поле заставляет электроны лететь по кривым линиям. При определенных условиях электроны етопадать на анод не будут: не долетая до него, они станут поворачивать обратно к катоду, и анодный ток прекратится.

Анодное напряжение и силу магнит

ного поля подбирают так, что электроды 'немного не долетают до анодам

Электроны летят к аноду непрерывным потоком. На место тех, которые поворачивают обратно, тут же появляются новые. В результате рядом с анодом возникает электронное облачко. Все электроны этого облачка, подчиняясь действию магнитного поля, движутся в одну и ту же сторону и образуют непрерывный кольцевой поток. Это своеобразный катод, из которого можно черпать электроны. Его нетрудно «подтянуть» вплотную к аноду, регулируя анодное напряжение. Так радиофизики совершенно по-новому разрешили труднейшую задачу: сократить путь электронов к аноду настолько, чтобы время полета их перестало мешать укорочению волны.

Если к магнетрону подключить колебательный контур» получится схема генератора, способного создавать незатухающие колебания.

Благодаря тому, что круговой поток электронов почти касается поверхности анода, малейший электрический «толчок» в схеме нарушает равновесие и вызывает пульсации электронного потока. Электроны начинают попадать на анод. В анодной цепи создаются импульсы тока, которые возбуждают колебания в контуре. В настоящее время применяется более совершенный тип магнетрона.

Для повышения мощности и устойчивости колебаний анод магнетрона делается не сплошным, а разрезным. Его делят на несколько равных сегментов, к которым подключается колебательный контур. Явления, происходящие в таком магнетроне, отличаются большой сложностью и до конца еще не изучены радиофизиками.

Принцип устройства магнетрона известен уже около тридцати лет, но только в последние годы на его основе удалось создать мощный генератор сверхбыстрых колебаний. Большое зна-

В левом углу рисунка показан переход от простейшего колебательного контура к полому резонатору: I) элементарный контур из конденсатора и одного витка; параллельное подключение добавочных витков к конденсатору 2) и 3) уменьшает индуктивность контура и увеличивает частоту колебаний, 4) разрез полого резонатора, имеющего форму тороида; пластины сделаны с отверстиями.

Справа приведена схема клистрона с двумя полыми резонаторами* Ниже дан разрез одного из клистронов и упрощенная схема процесса группирования электронов на их пути от катода к собирательному электроду — аноду.

о ос

ежэ

чеиие в этих разработках имели исследования советского физика Слуцкина, который является одним из создателей магнетронного генератора.

По конструкции магнетроны очень разнообразны. Некоторые из них работают с отдельными контурами. В других типах контур сливается в одно целое с лампой и помещается в баллоне; емкостью контура в этом- случае служит емкость между сегментами анода.

В магнетронах, работающих на самых коротких волнах, роль контура выполняет система полых резонаторов, выточенных в виде продольных круглых отверстий или пазов в массивном теле анода. Такой тип магнетрона разработали впервые советские ученые Алексеев и Маляров под руководством М. А. Бонч-Бруевмча.

Магнетрон способен создавать колебания, обеспечивающие получение волн до одного сантиметра длиной и даже короче. Ои незаменим в радиопередатчиках, работа которых требует колебаний большой мощности, и может успешно работать даже в том случае» когда радиостанция должна много раз в секунду выключаться и прерывать излучение. Благодаря этому магнетрон получил широкое применение в технике ультракоротких воли и особенно в радиолокации.

Новый источник сверхбыстрых колебаний

Совершенно по-иному работает другой тип электронной лампы, созданной для сверхбыстрых колебаний, — клистрон.

В переводе данное слово означает морской прибой. Такое название придумано очень кстати. Поведение электронов внутри этой лампы напоминает движение морских волн, когда они одна за другой набегают на берег и с шумом разбиваются о его скалы.

Важнейшей частью клистрона, как и любой радиолампы, является катод. Здесь берет свое начало поток быстро летящих электронов. Особое устройство сгущает их в плотный пучок и направляет вдоль оси баллона к собирательному электроду — аноду.

Все электроны влетают в главную рабочую часть лампы с одинаковой скоростью и в результате образуют на этом участке непрерывный однородный лоток. Но вот они попадают .в пространство между двумя- сетками, поставленными очень близко одна от другой,—и в движении их наступает резкая перемена.

Сетки являются противоположными стенками полого резонатора. А к резонатору подводятся электрические колебания. Поэтому в пространстве между сетками создается электрическое поле, действующее на электроны, _f

Сила- этого поля очень -часто меняет свое направление. В некоторый момент времени она действует подобно встречному ветру и тормозит движение электронов. Затем действие ее прекращается, так как иоле пропадает. Потом поле появляется вновь, но сила его действует уже в обратную сторону. Теперь она подгоняет электроны подобно попутному ветру, и движение их ускоряется.

Проследим же внимательно, что происходит в клистроне.

Переменное электрическое поле, созданное на пути электронов, разбивает их поток на ряд мелких групп, которые начинают двигаться с разными скоростями. Та группа электронов, которая пролетела между сетками резо-

(Окончание см. на стр. 20) '

12