УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДИСПЕРСИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ЗАМЕДЛЯЮЩЕЙ СТРУКТУРЫ ЛАМПЫ БЕГУЩЕЙ ВОЛНЫ С ПЛАЗМЕННЫМ ЗАПОЛНЕНИЕМ ПРОЛЕТНОГО КАНАЛА

Полезная модель относится к СВЧ измерительной технике и может быть использовано для измерения дисперсионных характеристик ламп бегущей волны (ЛБВ) с плазменным заполнением пролетного канала.
Известно устройство для измерения электромагнитной дисперсионной характеристики гибридной замедляющей структуры в процессе изготовления пучково-плазменного СВЧ-прибора, состоящее из макета исследуемой структуры, снабженного устройствами ввода и вывода СВЧ излучения, газоразрядного источника плазмы подключенного к источнику питания с возможностью управления током разряда, устройства для измерения концентрации плазмы в положительном столбе разряда, измерительной цепи. (Патент РФ №2171517, H01J 25/00, H01J 23/24, G01R 27/28, опубл. 27.07.2001)
Недостатком известного устройства является то, что плазма в столбе дугового разряда не замагничена, и макет имеет дисперсионные характеристики, отличающиеся от характеристик реальной ЛБВ, всегда работающей в сильном продольном магнитном поле.
Технической задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является повышение точности измерений дисперсионных характеристик ЛБВ с плазменным заполнением пролетного канала, надежности работы настраиваемой ЛБВ, измерение зависимости дисперсионных характеристик ЛБВ от величины продольного магнитного поля, увеличение ширины полосы пропускания настраиваемой ЛБВ
Поставленная техническая задача решается тем, что устройство для измерения дисперсионной характеристики макета замедляющей структуры лампы бегущей волны с плазменным заполнением пролетного канала, содержащее макет замедляющей структуры, газоразрядный источник плазмы, подключенный к источнику питания постоянного тока, устройства ввода и вывода СВЧ энергии, устройство для измерения дисперсионной характеристики, устройство для измерения концентрации плазмы положительного столба разряда, согласно предложенной полезной модели, снабжено магнитной системой, в которой размещен макет замедляющей структуры. При этом магнитная система может быть выполнена в виде соленоида, подключенного к источнику питания постоянного тока.
Технический результат, достижение которого обеспечивается все заявляемой совокупностью существенных признаков, является повышение точности измерений дисперсионных характеристик ЛБВ с плазменным заполнением пролетного канала и надежности работы настраиваемой ЛБВ за счет снижения вероятности возникновения автоколебаний из-за паразитной обратной связи на обратной волне. Также, благодаря размещению исследуемого макета замедляющей структуры в продольное магнитное поле магнитной системы (соленоида), обеспечивается имитация условий работы структуры в составе реального прибора, который помещают в продольное магнитное поле с целью обеспечения токопрохождения. Плазма оказывается замагниченной и приобретает гиротропные свойства, что оказывает влияние на дисперсионные характеристики прибора и позволяет осуществить измерение зависимости дисперсионных характеристик ЛБВ от величины продольного магнитного поля.
Сущность заявляемой полезной модели поясняется рисунком, где на фиг.1 представлена схема заявляемого устройства.
Заявляемое устройство для измерения дисперсионной характеристики макета замедляющей структуры лампы бегущей волны с плазменным заполнением пролетного канала включает макет 1 замедляющей структуры, газоразрядный источник плазмы 2, подключенный к источнику питания постоянного тока, устройства ввода и вывода СВЧ энергии 3, устройство для измерения дисперсионных характеристик 4, устройство 5 для измерения концентрации плазмы положительного столба разряда, причем макет замедляющей структуры помещен в магнитную систему 6. Магнитная система может представлять собой, например, соленоид, подключенный к источнику питания 7.
Устройство работает следующим образом.
Макет замедляющей структуры помещают в магнитную систему, в частности, в соленоид, подключенный к источнику питания 7. Производят включение газоразрядного источника плазмы и устанавливают ток разряда такой величины, чтобы концентрация плазмы в положительном столбе разряда соответствовала заданным условиям измерений. Включают источник питания магнитной системы, если она включает в себя магнитные катушки. Тем самым обеспечивается имитация условий работы структуры в составе реального прибора, который помещают в продольное магнитное поле с целью обеспечения токопрохождения.
Плазма оказывается замагниченной и приобретает гиротропные свойства, что оказывает влияние на дисперсионные характеристики прибора и позволяет осуществить измерение зависимости дисперсионных характеристик ЛБВ от величины продольного магнитного поля. Далее производят измерения дисперсионных характеристик макета любым известным из уровня техники методом, например, при помощи анализатора цепей, подключенного устройствам ввода и вывода СВЧ энергии. Концентрация плазмы в положительном столбе разряда контролируется любым известным методом, например зондовым или СВЧ-диагностикой.
Предложенное устройство обеспечивает повышение точности измерений дисперсионных характеристик ЛБВ с плазменным заполнением пролетного канала, измерений зависимости дисперсионных характеристик ЛБВ от величины продольного магнитного поля, что позволяет существенно повысить надежность работы настраиваемой ЛБВ и увечить ширины полосы пропускания настраиваемой ЛБВ