Физический энциклопедический словарь. — М.: Советская энциклопедия.Главный редактор А. М. Прохоров.1983.
- электровакуумный генератор эл.-магн. колебаний СВЧ, основанный на взаимодействии электронов, движущихся в магн. поле, с возбуждаемыми ими эл.-магн. полями. Основу конструкции М. составляет коаксиальный цилиндрич. диод с внутр. электродом - катодом в однородном магнитостатич. поле, направленном вдоль его оси. Эмитированные катодом электроны совершают дрейфовое движение поперёк скрещенных статических электрич. Е 0 и магн. Н 0 полей ( |, образуя замкнутый поток вокруг катода.
Анод многорезонаторного М.- массивный полый цилиндр, во внутр. части к-рого вырезаны объёмные резонаторы со щелями, выходящими на поверхность (рис. 1). Последовательность резонаторов образует периодич. структуру на поверхности анода и обусловливает азимутальное замедление вращающихся эл.-магн. волн, для к-рых всё пространство М. является единым высокодобротным объёмным резонатором. Энергообмен электронного потока с эл.-магн. полями в М. обусловлен их непрерывным взаимодействием в условиях синхронизма ср. скорости электронов с фазовой скоростью одной из мод единого резонатора (рабочей модой, см. ниже).
Рис. 1. Схематическое изображение многорезонаторного магнетрона: а - общий вид; б - сечение плоскостью, перпендикулярной H0.
Формирование и свойства электронного потока. В предгенерац. период в невозмущённом СВЧ-полями потоке азимутальное и радиальное перемещения электронов, в соотв. с интегралами угл. момента и анергии, характеризуются скоростями
где г, - полярные координаты, t - время, е, m - заряд и масса электрона, - циклотронная частота, r к - радиус катода, - потенциал электростатич. поля E0 (на катоде , на аноде ). При заданном анодном напряжении U и малых Н 0 электроны попадают на анод. С ростом H0, как видно из (), увеличивается доля энергии в азимутальном движении, а радиальная скорость уменьшается. При век-ром критич. H0=H кр (U задано) или при U=U кp (H0 задано)
траектории электронов только касаются поверхности анода, r=r а. При (или при ) происходит т. н. отсечка анодного тока - вершины траекторий оказываются на нек-ром расстоянии от анода (магн. изоляция диода). С уменьшением U (с ростом Н 0 )поток всё ближе примыкает к катоду, тем самым происходит углубление магнитной изоляции диода. В пренебрежении собств. полями электронного облака движение отдельных частиц представляет собой суперпозицию вращения с частотой w с и дрейфа в скрещенных полях, траектории - эпициклоиды. При интенсивной электронной эмиссии и значит. объёмном заряде в потоке движение частиц несколько трансформируется.
В условиях магн. изоляции диода поток электронов, замыкающийся вокруг катода, образует электронный резонатор с дискретным спектром собств. колебаний типа вращающихся волн с частотами , где te - ср. время дрейфа вокруг катода, в - целое число. Под действием разл. флуктуации (дробовой шум и др.) н электронном потоке развиваются шумовые колебания, в спектре к-рых в окрестности обнаруживаются максимумы интенсивности. Полная энергия шумовых колебаний в предгенерац. периоде от энергии потока. Столь высокий уровень шумовых колебаний может быть связан с развитием разл. волновых неустойчивостей, в т. ч. диокотронной, обусловленной наличием радиального градиента угловой скорости электронов.
Электродинамическая система магнетрона. Для возбуждения генерации необходим синхронизм ср. азимутальной скорости электронов и фазовой скорости возбуждаемых ими волн. Существуют различные периодич. системы замедления вращающихся волн у резонансных типов колебании М.: цепочки связанных резонаторов (рис. 1), гребенчатые структуры и др. (см. Замедляющая система). Но независимо от конкретного типа резонансной структуры анода её осн. ф-ция состоит в создании СВЧ-полей заданной частоты и конфигурации, способных взаимодействовать с электронным потоком.
Система N резонаторов М. имеет N основных видов колебаний, определяемых сдвигом фаз колебаний внутри соседних элементов структуры (n - целое число). При чётном N невырожденными являются колебания с n=0 (синфазные) и с n=N/2 ( -вид, противофазные). В этом случае образуются стоячие волны поля. Для остальных n поля имеют вид волн, бегущих по внутр. поверхности анода, а сами колебания являются двукратно вырожденными (одинаковой собств. частотой обладают, напр., колебания с ). Для простейших анодов зависимость длины волны колебаний от n имеет вид
где коэф. определяется степенью связи элементов структуры, напр. близостью катода к аноду в масштабе периода структуры,- длина волны резонансных колебаний отд. резонаторов структуры.
Рис. 2. Структура электрического поля основной гармоники замедленной полны (колебания -вида).
Рис. 3. Виды резонаторных систем магнетрона ( а - равно-резонаторная без связок, б - со связками, в - разнорсзонатор-ная) и графики разделения их резонансных частот /', где -частота колебаний для л-вида, - частота, соответствующая m-му колебанию. В 18-резонаторном магнетроне п = 9 является колебанием -вида.
Самым высокочастотным является p-вид, к-рый обычно используется в качестве рабочего колебания (рис. 2). При больших N соседние колебания имеют близкие собств. частоты и фазовые скорости вращающихся волн. В этом случае возможны возбуждения "паразитных" видов колебаний и перескоки с одного вида на другой. Поэтому для устойчивой работы на колебаниях я-вида часто разрежают примыкающий участок спектра, обычно с помощью двух кольцевых связок, соединяющих соответственно чётные и нечётные элементы системы (рис. 3).
Вывод энергии из М. обычно осуществляется с помощью коаксиальных линий и радиоволноводов через петли связи или щели (рис. 4). При этом нагруженная добротность резонатора . Кои струкция и параметры электродинамич. системы М. варьируются в зависимости от требований к выходным характеристикам прибора (см. ниже).
Рис. 4. Многорезонаторный магнетрон простейшей конструкции: а -общий вид, б - разрез (1 - анодный блок с 8 резонаторами, 2 - катод, 3- связка, 4 - петля связи, 5- стержень для присоединения к коаксиальной линии).
Взаимодействие электронов с полями в М. Характеристики М. При включении анодного напряжения шумовые колебания в электронном потоке связываются с колебаниями электродинамич. системы М. Сначала эта связь мала, но как только напряжение U достигнет порогового значения
обеспечивающего синхронизм ср. скорости электронов (и вращающихся собств. волн потока) со скоростью распространения волны в резонаторной системе М., происходит быстрая раскачка колебаний до уровня, определяемого нелинейными механизмами. Характерное время установления колебаний в М. 20-30 периодов колебании.
В основе процессов взаимодействия электронов с СВЧ-полями рабочего вида колебаний лежит явление фазовой группировки. Электроны помимо вращательного циклотронного движения и синхронного с волной дрейфа в статических электрич. и магн. полях совершают стационарное дрейфовое перемещение перпендикулярно неоднородному электрич. полю волны (рис. 2) с дрейфовой скоростью
Такое перемещение происходит но направлению к аноду в областях благоприятных фаз (при этом траектории "захваченных" волной электронов сближаются по пути к аноду, образуя т. н. "спицы" пространств. заряда, рис. 1, б) и к катоду в областях неблагоприятных фаз. В последнем случае электроны попадают на катод в конце первой же петли траектории и их роль в энергообмене незначительна. Электроны, дрейфующие к аноду, попадают на анод, отдав СВЧ-полю свою потенциальную энергию в количестве, определяемом разностью потенциала анода U и потенциала на вершине первой петли траектории. Поэтому эффективность преобразования энергии электронов в энергию излучения оказывается тем выше, чем глубже магн. изоляция, т. е. чем выше U кp по сравнению с пороговым
Приближённо "кпд М. оценивается по ф-ле
С увеличением напряжённости поля H0 и пропорционально ему Е0 кпд и выходная мощность Р растут. Однако на практике такое нарастание ограничивается либо электрич. прочностью конструкции, либо перегревом электродов из-за электронной бомбардировки. Можно поднимать , увеличивая Н0 и сохраняя умеренным поле Е 0, однако тогда с ростом замедления уменьшаются размеры прибора, ухудшаются условия фазовой группировки (захвата электронов волной в окрестности катода); при этом быстро падает генерируемая мощность. Оптимизация параметров М. с точки зрения достижения макс. мощности излучения показывает, что среди генераторов сантиметрового диапазона длин волн (и прилегающих участков соседних диапазонов) М. является одним из наиб. эффективных; его полный кпд составляет 35- 70%.
По мере роста анодного напряжения сверх порогового (H0 фиксировано) анодный ток и мощность Р сначала быстро нарастают - почти пропорционально этому превышению; кпд при этом изменяется слабо (рис. 5), улучшаются условия фазовой группировки и соответственно токопрохождения на анод. Одновременно увеличивается вклад в ток со стороны электронов вторичной электронной эмиссии с катода, вызванной электронами неблагоприятных фаз. В рабочих режимах электроны вторичной эмиссии могут составлять подавляющую часть тока I а. При больших превышениях анодного напряжения U над пороговым мощность Р начинает быстро снижаться из-за ухудшения фазовой группировки вследствие нарушения синхронизма потока с волной рабочего вида колебаний.
Рис. 5. Рабочая характеристика импульсного магнетрона (l= 10 см); заштрихованы области отсутствии генсрации; сплошные линии-зависимости от анодного тока I а выходной мощности Р и магнитного поля Н, пунктирные- (без учёта подогрева катода).
В длинноволновой части сантиметрового диапазона М. позволяют в режиме микросекундных импульсов получать мощности Вт, в непрерывном режиме - 103 Вт. С укорочением мощности снижаются (и чуть быстрее). В диапазонах коротких миллиметровых волн и ниже М. утрачивает свою конкурентоспособность. Рекордная мощность достигнута на сантиметровых волнах в т. н. релятивистских М., работающих в режимах коротких (10-7 с) импульсов от сильноточных ускорителей электронов ( Вт).
Разновидности М., родственные приборы. Существует много типов М., конструкции к-рых модернизируются применительно к требуемым выходным характеристикам. Кроме того, образовался целый класс электровакуумных приборов СВЧ со скрещенными электрич. и магн. полями и катодом в пространстве взаимодействия, по принципу действия родственных М. (приборы М-типа). Их классифицируют по типам устройств формирования электронного потока и замедляющих систем: 1) приборы с замкнутыми в кольцо замедляющей системой и электронным потоком (с катодом в пространстве взаимодействия или с боковой инжекцией трубчатого электронного пучка вдоль оси); 2) приборы с разомкнутой замедляющей системой и замкнутым в кольцо электронным потоком (с катодом в пространстве взаимодействия); 3) приборы с разомкнутыми замедляющей системой и пучком (инжектированным с катода, вынесенного из пространства взаимодействия).
К первому семейству относится сам М. и нек-рые его разновидности: регенеративно-усилительный М., в к-ром возбуждение колебаний и управление их частотой осуществляются внеш. сигналом малой мощности, вводимым обычно через циркулятор в сильно нагруженную резонаторную систему; М., настраиваемый напряжением (митрон), в к-ром нагруженная колебат. система (обычно стержневого типа) обладает слабо выраженными резонансными свойствами и пространств. заряд электронов регулируется темп-рой катода или инжекцией трубчатого потока вдоль оси прибора. Вследствие этого при малой мощности ( Р10 Вт) в непрерывном режиме достигается широкий диапазон перестройки частоты (около октавы).
Второе семейство включает платинотроны. Важнейшие их представители: амплитрон - мощный импульсный усилитель обратной волны с согласованными входным и выходным устройствами, , Вт, коэф. усиления К до 20 дБ; ультрон- мощный усилитель прямой волны с до 20%, К до 30 дБ; стабилотрон - механически перестраиваемый по частоте высокостабильный генератор на базе амплитрона, дополненного резонатором и фазо-вращателем на невыходном конце разомкнутой замедляющей системы.
К приборам М-типа иногда относят и электроннолучевые приборы СВЧ со скрещенными полями, в к-рых незамкнутый поток электронов формируется с катода, вынесенного из пространства взаимодействия. Эти приборы ближе К лампе бегущей волны и лампе обратной волны, их наз. ЛБВМ, ЛОВМ. С М. их роднит характер фазовой группировки потока и его энергообмена с полями.
Лит.: Магнетроны сантиметрового диапазона, пер. с англ., ч. 1-2, М., 1950-51; Электронные сверхвысокочастотные приборы со скрещенными полями, пер. с англ., т. 1-2, М., 1961; Вайнштейн Л. А., Солнцев В. А., Лекции по сверхвысокочастотной электронике, М., 1973. В. Е. Нечаев.
Физическая энциклопедия. В 5-ти томах. — М.: Советская энциклопедия.Главный редактор А. М. Прохоров.1988.
Смотреть больше слов в «Физической энциклопедии»
[от греч. magnetis — магнит и Электрон], в первоначальном и широком смысле слова — коаксиальный цилиндрический Диод в магнитном поле, направлен... смотреть
магнетрон м. Электровакуумный прибор - генератор электромагнитных волн сантиметрового диапазона.
магнетрон м. рад.magnetron
магнетрон митрон, лампа Словарь русских синонимов. магнетрон сущ., кол-во синонимов: 4 • лампа (75) • митрон (2) • свч-генератор (9) • центрифуга (11) Словарь синонимов ASIS.В.Н. Тришин.2013. . Синонимы: лампа, митрон, свч-генератор... смотреть
МАГНЕТРОН [от греч. magnetis - магнит и (элек)трон], в первоначальном и широком смысле слова - коаксиальный цилиндрич. диод в магнитном поле, направл... смотреть
maggie, magnetron* * *магнетро́н м.magnetronмагнетро́н генери́рует [m2]-вид колеба́ний — a magnetron operates in the -modeмагнетро́н генери́рует к... смотреть
магнетро́н (гр. magnetis магнит + (элек)трон) электровакуумный прибор для генерирования колебаний в диапазоне сверхвысоких частот, в котором управлени... смотреть
magnetron– бипериодический магнетрон– блочный магнетрон– двухцокольный магнетрон– импульсный магнетрон– коаксиальный магнетрон– магнетрон Алексеева-Мал... смотреть
Тагор Ротанг Рота Рот Рон Ромен Роман Ром Рог Рет Реотан Рента Рено Ренат Ремонт Рем Регот Рао Рант Рано Ранет Ранг Рам Отмена Отар Орт Орнат Орнамент Орн Орган Орг Онер Онега Онагр Омет Омег Омар Оман Нтр Нто Нота Норма Нора Нонет Нона Номер Ном Нога Нерон Нер Неон Немота Немо Неман Негр Негатрон Нега Натрон Натрое Натр Нато Нант Нанометр Намет Нагон Нагнет Мот Морена Морген Морган Морг Мор Монтер Монтан Монт Монета Монер Могер Могар Метро Метр Метан Мета Мерно Мера Меота Ментор Мент Менора Мена Мег Мга Матеро Мат Мартен Март Маренго Марго Мао Манто Мант Манор Манерно Манер Манго Манг Ман Магот Маго Магнон Магнетрон Магнетон Магнето Маг Ера Енот Егор Гто Грот Гром Грета Грена Грат Грант Гран Гот Горн Горе Гор Гонт Гон Гомер Гном Гнет Гнат Гетр Гетман Гет Геронт Герман Герма Гера Ген Гем Гарт Гарем Гамон Гамен Гам Гаер Атом Атм Там Артемон Танго Артем Арт Арон Арно Арен Аргон Арго Таро Тег Тема Темно Тенга Тенор Теор Терн Том Томан Тон Тонер Амт Амон Агро Агор Агент Тор Амер Анемон Аннот Анон Ант Тонема Тонг Тонарм Тонар Тога Антон Аон... смотреть
м. magnetron(e) m, oscillatore m a campo magnetico магнетрон с лопастеобразными резонаторами — magnetron a palette магнетрон с цилиндрическими резонат... смотреть
1) Орфографическая запись слова: магнетрон2) Ударение в слове: магнетр`он3) Деление слова на слоги (перенос слова): магнетрон4) Фонетическая транскрипц... смотреть
МАГНЕТРОН а, м. magnétron m., англ. magnetron. спец. Электронная лампа специальной конструкции, в которой на электронный поток одновременно действуют ... смотреть
МАГНЕТРО́Н, а, ч., радіо.Електронна лампа спеціальної конструкції для утворення надвисокочастотних коливань.Як генератор коливань високої частоти викор... смотреть
м.magnetron- импульсный магнетрон- ионный магнетрон- коаксиальный магнетрон- магнетрон с нейтральным анодом- магнетрон с подстройкой частоты- магнетрон... смотреть
МАГНЕТРОН (Magnetron) — электронная лампа без сетки; управление потоком электронов, испускаемых катодом и летящих к аноду, происходит при помощи магни... смотреть
МАГНЕТРОН, вакуумная трубка, содержащая АНОД и разогретый КАТОД. Поток электронов от катода к аноду управляется внешне приложенным магнитным полем. Ког... смотреть
корень - МАГНЕ; корень - ТРОН; нулевое окончание;Основа слова: МАГНЕТРОНВычисленный способ образования слова: Бессуфиксальный или другой∩ - МАГНЕ; ∩ - ... смотреть
(от греч. magnetis - магнит и ...трон), эл.-вакуумный прибор, мощный генератор эл.-магн. волн сантиметрового диапазона. Принцип действия М. осн. на тор... смотреть
МАГНЕТРОН (от греч . magnetis - магнит и ...трон), электровакуумный прибор, мощный генератор электромагнитных волн сантиметрового диапазона. Принцип действия магнетрона основан на торможении электронов в скрещенных электрических и магнитных полях. Используется главным образом в устройствах радиолокации, а также в нагревательных установках сверхвысокой частоты.<br><br><br>... смотреть
МАГНЕТРОН (от греч. magnetis - магнит и ...трон) - электровакуумный прибор, мощный генератор электромагнитных волн сантиметрового диапазона. Принцип действия магнетрона основан на торможении электронов в скрещенных электрических и магнитных полях. Используется главным образом в устройствах радиолокации, а также в нагревательных установках сверхвысокой частоты.<br>... смотреть
- (от греч. magnetis - магнит и ...трон) - электровакуумныйприбор, мощный генератор электромагнитных волн сантиметрового диапазона.Принцип действия магнетрона основан на торможении электронов в скрещенныхэлектрических и магнитных полях. Используется главным образом вустройствах радиолокации, а также в нагревательных установках сверхвысокойчастоты.... смотреть
магнетро́н, магнетро́ны, магнетро́на, магнетро́нов, магнетро́ну, магнетро́нам, магнетро́н, магнетро́ны, магнетро́ном, магнетро́нами, магнетро́не, магнетро́нах (Источник: «Полная акцентуированная парадигма по А. А. Зализняку») . Синонимы: лампа, митрон, свч-генератор... смотреть
(2 м); мн. магнетро/ны, Р. магнетро/новСинонимы: лампа, митрон, свч-генератор
-а, ч., радіо. Електронна лампа спеціальної конструкції для утворення надвисокочастотних коливань.
магнетрон [гр. magnetis магнит 4- (элек)-трон] - электровакуумный прибор для генерирования колебаний в диапазоне сверхвысоких частот, в котором управление электронным потоком осуществляется с помощью магнитного поля. <br><br><br>... смотреть
техн. магнетро́н - диапазонный магнетрон - импульсный магнетрон - обращённый магнетрон - резонаторный магнетрон - стабилизированный магнетрон - щелевой магнетрон Синонимы: лампа, митрон, свч-генератор... смотреть
магнетро́н [від грец. μάγνης – магніт і (елек)трон] двоелектрод- на електронна лампа, що працює в полі електромагніту або постійного магніту. М. застосовують як потужний генератор надвисокочастотних коливань.... смотреть
Ударение в слове: магнетр`онУдарение падает на букву: оБезударные гласные в слове: магнетр`он
магнетрон; ч. (гр., магніт і (елек)трон) двоелектродна електронна лампа, що працює в полі електромагніту або постійного магніту. М. застосовують як потужний генератор надвисокочастотних коливань.... смотреть
магнетро́н (электровакуумный прибор)Синонимы: лампа, митрон, свч-генератор
магнетро'н, магнетро'ны, магнетро'на, магнетро'нов, магнетро'ну, магнетро'нам, магнетро'н, магнетро'ны, магнетро'ном, магнетро'нами, магнетро'не, магнетро'нах... смотреть
[mahnetron]ч.magnetron
магнетр'он, -аСинонимы: лампа, митрон, свч-генератор
м.magnetrón m
імен. чол. родумагнетрон
сущ. муж. родамагнетрон
магнетронСинонимы: лампа, митрон, свч-генератор
-а, ч. , радіо. Електронна лампа спеціальної конструкції для утворення надвисокочастотних коливань.
〔名词〕 磁控管Синонимы: лампа, митрон, свч-генератор
МАГНЕТРОН м. Электровакуумный прибор - генератор электромагнитных волн сантиметрового диапазона.
Начальная форма - Магнетрон, винительный падеж, единственное число, мужской род, неодушевленное
рад.magnetron
Magnetfeldröhre, Magnetron
magnétron
магнетрон магнетр`он, -а
радио магнетрон, муж.
магнетрон митрон, лампа
магнетро́н іменник чоловічого роду
м. магнетрон (электрондук лампа).
standing-wave magnetron, magnetron
магнетрон, -на
ionic centrifuge
техн. магнетрон
магнетрон, -на
магнетрон, -а
• magnetron
magnetrons
Магнетрон
magnetron
magnetron
magnetron