Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Группировка электронов в пространстве дрейфа





Электрон, пройдя первый зазор в момент t1, войдет во второй зазор в момент t2:

t2 = t1 + s / (v0 + v1sinwt1), (1-7)

где индексы 1 и 2 приписаны соответственно порядку самих резонаторов. Вынося в (1-7) за скобки параметр s/v0, а затем, проведя его разложение по малому параметру v1/v0 и отбросив члены выше первого порядка, получаем:

t2 = t1 + (s/v0)[1 + (v1/v0)sinwt1] -1» t1 + (s/v0) - (sv1/v02)sinwt1. (1-8)

Умножим (1-8) на w и введем т.н. параметр группировки X:

X = wsv1/v02 = (ws/v0) (v1/v0), (1-9)

который с помощью (1-6) и нового обозначения Q = ws/v0 - угла пролета в пространстве дрейфа преобразуем к виду:

X = QMU1/2U0. (1-10)

Используя введенные обозначения, перепишем уравнение (1-8) в виде

wt2 - Q = wt1 - Xsinwt1. (1-11)

Уравнение (1-11) устанавливает связь фазы прибытия электрона во 2-й зазор от фазы его вхождения в 1-й зазор. Если в 1-м зазоре модулирующее поле отсутствует U1= 0 и X = 0, то указанные фазы связаны линейно, в общем случае U1 ¹ 0 и X ¹ 0 эта связь нелинейна, что иллюстрируется Рис.1-3а для параметров X = 0; 0,5; 2,0. С ростом X график функции (1-11) все сильнее отклоняется от прямой и при больших X становится неоднозначным. Значение сказанного станет понятным при рассмотрении формы волн конвекционного тока в пространстве дрейфа.

Чтобы подойти к этому рассмотрению воспользуемся законом сохранения заряда, сделав предположение о том, что электроны по пути следования не теряются на сетках или стенках дрейфового пространства. Пусть некоторый элемент заряда dq, взятый на интервале dx, проходит последовательно два сечения x1 и x2 в моменты времени t1 и t2. Плоскость x1 он пересекает за время dt1 и переносит ток i1, а плоскость x2 - за время dt2 и переносит ток i2.

dq = i1dt1 = i2dt2 (1-12)

Перепишем это соотношение i2 = i1(dt1/dt2) = i1/(dt2/dt1), (1-13)

затем, взяв производную от зависимости (1-11) dt2/dt1 = 1 - X coswt1, подставляем ее в (1-13) и производим замену i1 на I0, значение тока еще не возмущенное модуляцией, связывая тем самым сечение x1 с зазором первого резонатора:

i2 = I0/(1 - X coswt1) или i2/I0 = |1 - X coswt1| -1. (1-14)

Выражение (1-14) справедливо для произвольной координаты x2 дрейфового пространства, нужно лишь иметь в виду, что X зависит от угла пролета Q. Модуль в правой части окончательного выражения (1-14) */ исключает возможные

________________________________________________________________________

*Примечание: Выражение в знаменателе (1-14) представляет собой проекцию трохоиды на ось, перпендикулярную направлению качения оружности.

отрицательные значения тока i2, для случаев, когда X > 1. Из (1-14) следует, что ток в заданной координате x2 изменяется периодически с частотой w, но несинусоидально. Вид зависимости тока от времени представлен на Рис.1-4 для X = 0,5; 1,0 и 1,5. Сдвоенные импульсы тока при X > 1 являются следствием неоднозначности зависимости t2= f(t1) (Рис.1-3а) и связаны с опережением одних

групп электронов другими. Заметим, что даже слабую модуляцию скорости электронов можно компенсировать увеличением пути дрейфа s, чтобы достигнуть X ³ 1.

Каким должен быть оптимальный угол пролета в пространстве дрейфа Qопт? Электроны, выйдя из первого резонатора, будут группироваться в пространстве дрейфа относительно того электрона, который пройдет зазор первого резонатора в момент перехода переменного напряжения в нем через 0, но при положительной производной, поскольку медленные электроны, вышедшие из зазора до этого момента, будут догонять более быстрые, вышедшие позднее. Сформированный в пространстве дрейфа сгусток должен входить во второй резонатор в фазе тормозящего поля, чтобы отдать энергию на возбуждение колебаний, т.е.

Qопт = (ws/v0)опт = (3/2)p - yос + 2pn = 2p(n + 3/4) - yос, n = 0, 1, 2... (1-15)

Здесь yос - учитывает сдвиг фаз колебаний между резонаторами за счет обратной связи, если клистрон используется в качестве генератора. Уравнение позволяет найти U0 опт при заданном s, и наоборот - sопт при заданном U0.







Дата добавления: 2015-08-12; просмотров: 625. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!




Важнейшие способы обработки и анализа рядов динамики Не во всех случаях эмпирические данные рядов динамики позволяют определить тенденцию изменения явления во времени...


ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА Статика является частью теоретической механики, изучающей условия, при ко­торых тело находится под действием заданной системы сил...


Теория усилителей. Схема Основная масса современных аналоговых и аналого-цифровых электронных устройств выполняется на специализированных микросхемах...


Логические цифровые микросхемы Более сложные элементы цифровой схемотехники (триггеры, мультиплексоры, декодеры и т.д.) не имеют...

Образование соседних чисел Фрагмент: Программная задача: показать образование числа 4 и числа 3 друг из друга...

Шрифт зодчего Шрифт зодчего состоит из прописных (заглавных), строчных букв и цифр...

Краткая психологическая характеристика возрастных периодов.Первый критический период развития ребенка — период новорожденности Психоаналитики говорят, что это первая травма, которую переживает ребенок, и она настолько сильна, что вся последую­щая жизнь проходит под знаком этой травмы...

ТЕОРИЯ ЗАЩИТНЫХ МЕХАНИЗМОВ ЛИЧНОСТИ В современной психологической литературе встречаются различные термины, касающиеся феноменов защиты...

Этические проблемы проведения экспериментов на человеке и животных В настоящее время четко определены новые подходы и требования к биомедицинским исследованиям...

Классификация потерь населения в очагах поражения в военное время Ядерное, химическое и бактериологическое (биологическое) оружие является оружием массового поражения...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2025 год . (0.013 сек.) русская версия | украинская версия