Задание №2

Задание №2

При выполнении Задания №2 используется следующий нумерованный список вакуумных приборов, изучаемых в курсе:

Порядковый номер прибора Nпр	Название
1	Триод
2	Тетрод
3	Тристрон
4	Клистрон
5	Отражательный клистрон
6	ЛБВ-О типа
7	ЛОВ О типа
8	Магнетрон
9	Митрон
10	ЛБВ-М типа
11	Гироторон
12	Убитрон
13	Лазер на свободных электронах

Задача №1.

Из представленного списка выберете «свой» прибор согласно правилу

. Если Ваш номер превышает число 13, то

Для этого прибора опишите конструкцию и принцип действия, используя классический гидродинамический подход и квантовый.

Оцените характерный размер области взаимодействия прибора, если он работает на частоте

Примечание: весовой коэффициент задачи 4балла

Задача №2.

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

Примечание: весовой коэффициент задачи 2балла

Задача №3.

Приборы М-типа

Рассчитать значение критической магнитной индукции Bкр  для значения  d = 0,5 см и значения потенциала  Ua  из  задачи № 2

2. Полагая B = 2Bкр, 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 2балла

Задача №4.

Расчет параметров спиральной траектории электронного пучка гиротрона

Исходные для расчета (заданные, выбираемые) величины:

Ускоряющее напряжение пучка  , где  – значение ускоряющего напряжения из Задачи №2 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 2балла