Ծավալային ռեզոնատոր

Ծավալային ռեզոնատոր, գերբարձր հաճախականության տատանողական համակարգ։ Ծավալային ռեզոնատոր դիէլեկտրիկով (մեծ մասամբ՝ օդ) լցված ծավալ է, որը սահմանափակված է հաղորդիչ մակերևույթով կամ էլեկտրական և մագնիսական այլ հատկություններ ունեցող տարածությամբ։ Առավել տարածված են պարզագույն ձև ունեցող (գլան, ուղղանկյուն զուգահեռանիստ, գունդ) սնամեջ ծավալային ռեզոնատորները։


== Ռեզոնատորի էլեկտրամագնիսական էներգիան ==
Ծավալային ռեզոնատորում էլեկտրամագնիսական էներգիայի կուտակումը կարելի է բացատրել հետևյալ օրինակով։ Եթե երկու անդրադարձնող զուգահեռ հարթությունների միջև որևէ եղանակով առաջանում է հարթություններին ուղղահայաց տարածվող հարթ ալիք, ապա, հասնելով հարթություններից որևէ մեկին, այն լրիվ անդրադառնում է։ Երկու հարթություններից բազմակի անդրադարձումներն առաջացնում են հակառակ ուղղություններով տարածվող և մեկը մյուսին ինտերֆերենցող ալիքներ։ Եթե հարթությունների միջև հեռավորությունը՝ 
  
    
      
        L
        =
        
          
            
              n
              l
            
            2
          
        
      
    
    {\displaystyle L={\frac {nl}{2}}}
  , (λ-ն ալիքի երկարությունն է, ո-ը՝ ամբողջ թիվ), ապա ալիքների ինտերֆերենցիան առաջացնում է կանգուն ալիք, որի ամպլիտուդը խիստ աճում է, և երկու հարթությունների միջև կուտակվում է էլեկտրամագնիսական էներգիա։
Ծավալային ռեզոնատորում կուտակված էներգիայի հարաբերությունը տատանումների ընթացքում կորսված գումարային էներգիային կոչվում է ծավալային ռեզոնատորի բարորակություն։ Որքան մեծ է բարորակությունը, այնքան ծավալային ռեզոնատորը որակյալ է։


== Գլանաձև ծավալային ռեզոնատոր ==

Առավել տարածված գլանաձև ծավալային ռեզոնատորներում տատանումների տիպերը բնորոշվում են 3 ինդեքսով՝ m, ո, p, որոնք համապատասխանում են էլեկտրական կամ մագնիսական դաշտի կիսալիքների թվին։ Այդ կիսալիքները բաշխվում են ռեզոնատորի տրամագծով, շրջանագծով և երկարությամբ (օրինակ՝ 
  
    
      
        
          E
          
            m
            n
            p
          
        
      
    
    {\displaystyle E_{mnp}}
   կամ 
  
    
      
        
          H
          
            m
            n
            p
          
        
      
    
    {\displaystyle H_{mnp}}
  )։ Տատանման տիպը (E կամ H) և ինդեքսները որոշում են էլեկտրական և մագնիսական դաշտերի կառուցվածքը ծավալային ռեզոնատորում։


== Մետաղե ծավալային ռեզոնատոր ==

Մետաղե սնամեջ ծավալային ռեզոնատորները սովորաբար պատրաստում են բարձր էլեկտրահաղորդականության մետաղներից (Ag, Cu և դրանց համաձուլվածքները) կամ խոռոչը ներսից պատում են Ag-ի կամ Au-ի շերտով։ Որոշակի հաճախականության համար ծավալային ռեզոնատորները կարգավորում են ծավալը փոփոխելով։
Ծավալային ռեզոնատորները լայն կիրառություն ունեն տեխնիկայում։ Դրանք օգտագործում են որպես գեներատորների (կլիստրոն, մագնետրոն), ֆիլտրերի, հաճախականության էտալոնների տատանողական համակարգեր։ Այլ սարքերում դրանց օգնությամբ ուսումնասիրվում են նյութերի պինդ, հեղուկ և գազային վիճակները։ Ծավալային ռեզոնատորները կիրառելի են 
  
    
      
        
          10
          
            9
          
        
        −
        
          10
          
            11
          
        
      
    
    {\displaystyle 10^{9}-10^{11}}
   հց հաճախականությունների դեպքում։ Ավելի բարձր հաճախականությունների դեպքում օգտագործում են բաց ռեզոնատորներ, որոնք իրենցից ներկայացնում են հայելիների համակարգեր։


== Գրականություն ==
The Feynman Lectures on Physics Vol. II Ch. 23: Cavity Resonators