Klüstron

Klüstron (kreeka k sõnadest klystēr 'loputaja' + elektron) on elektrovaakumseadis mikrolainete tekitamiseks ja võimendamiseks. Klüstronis tekib ja võimendub võnkumine rühmitatud elektronide kineetilise energia arvel. Sellise põhimõttelise lahenduse avaldas saksa füüsik Oskar Heil 1935. aastal ja see realiseeriti Stanfordi ülikoolis Californias 1937. aastal.

Kuumutatud katoodilt väljuvate elektronide voog suundub esimesse õõsresonaatorisse, kus seda moduleeritakse kõrgsagedusliku sisendsignaaliga, s.t kiirendatakse ja aeglustatakse perioodiliselt elektronide liikumiskiirust. Seejuures jõuavad kiiremad elektronid aeglasematele järele ja moodustuvad elektronipaketid, ehk teiste sõnadega, kiirusmodulatsioon muutub tihedusmodulatsiooniks. Niisugune modulatsioonimuutus toimub väljavabas triivruumis korduvalt ja tulemusena kujuneb kasvava amplituudiga ruumlaengulaine. Väljundresonaator, mille resonantsisagedus on sama mis sisendresonaatoril, paikneb selle laine maksimumis. Selles õõsresonaatoris muundub ja võimendub elektronide liikumisenergia resonaatori mõõtmetega määratud elektromagnetvõnkumiseks, mis suunatakse seadisest välja mikrolainete kujul.

Tegelikult kasutatud klüstronites on vaadeldud kahe õõsresonaatori vahel veel mitu resonaatorit, et saada väljundis tarviliku võimsusega kõrgsagedusenergiat. Klüstronite võimsus on enamasti kuni 500 kW ja nad on olnud kasutusel peamiselt raadiosaatjates, samuti raadiolokatsioonis ja meditsiinitehnikas.

Mitme resonaatoriga klüstroni kõrval on tuntud ka refleksklüstron, millel on ainult üks resonaator. Selles suunab peegeldi elektronide paketid tagasi sisendresonaatorisse. Resonaatorit vastassuunas läbides annavad elektronid osa oma kineetilisest energiast kõrgsageduslikule elektriväljale. Niisuguste klüstronitega tekitatakse mitme gigahertsini ulatuva sagedusega elektrivõnkumisi.

Vaata ka 
 Kulglainelamp

Viited

Kirjandus 
Kristjan Pilt, Kalju Meigaste. Mikrolaine- ja optiline tehnika. TTÜ kirjastus, 2012. (Klüstron lk 79)

Elektroonikakomponendid