ЗАМЕДЛЯЮЩАЯ СИСТЕМА

ЗАМЕДЛЯЮЩАЯ СИСТЕМА
ЗАМЕДЛЯЮЩАЯ СИСТЕМА

(замедляющая структура) - устройство, формирующее и канализирующее эл.-магн. волны с фазовой скоростью v, меньшей скорости света с в вакууме (замедленные волны) и обеспечивающее их длительное, синхронное взаимодействие с потоками заряж. частиц. Величину п=с/v наз. коэф. замедления (замедлением), формально она совпадает с показателем преломления нек-рой эфф. среды. Длительное (в масштабе периода колебаний Т), синхронное взаимодействие частиц с волной обладает свойством избирательности, достигая макс, эффекта при скорости частиц v ц~v. Этими определяются осн. области применения 3. с.: электронные СВЧ-приборы, основанные на индуцир. черенковском излучении и аномальном Доплера эффекте, такие, как лампа бегущей волны (ЛБВ), лампа обратной волны (ЛОВ), магнетрон, нек-рые разновидности мазеров на циклотронном резонансе; синх-ротронные и линейные ускорители, сепараторы заряж. частиц; осциллографич. электронно-лучевые трубки бегущей волны. Аналогичные устройства в черенковских счётчиках, регистрирующие индивидуальное световое излучение быстрых частиц, наз. радиаторами. Эффект замедления достигается при помощи сплошных однородных сред с большими диэлектрич. и (или) магн. проницаемостями. Другой класс 3. с. связан с использованием неоднородных по длине (обычно периодич. или почти периодич.) структур. Это могут быть чисто металлич. устройства (спирали, волноводы с гофрир. стенками, цепочки связанных резонаторов и т. п.). Именно такие 3. с. п преобладают на практике (рис. 1).

045_064-7.jpg
Рис. 1. Примеры замедляющих систем: а - однозаходная спираль;б - волновод с гофрированными стенками; в - гребёнка; г - диафрагмированный волновод.

В спиральных 3. с. замедление п главной волны примерно равно отношению длины проводящих "нитей" спирали к длине их намотки, что позволяет интерпретировать механизм замедления как распространение волн тока со скоростью с вдоль этих проводящих нитей, т. е. по удлинённому пути (рис. 2). При этом дисперсия (зависимость n от w) отсутствует, групповая скорость равна фазовой.

045_064-8.jpg
РИС. 2. Модель спиральных замедляющихся систем: а - сплошной цилиндр с анизотропной проводимостью, бесконечной вдоль витков и нулевой перпендикулярно им; б - дисперсионная зависимость осесимметричной волны в нём, n:=lim n при kR2/h ":, k=w/c.

В периодич. 3. с. любую компоненту поля нормальной волны u(r, t) = Reu0(r)•ехр(iwt) можно представить в виде суперпозиции т, н. пространств, гармоник (ПГ) (следствие Флоке теоремы):

045_064-9.jpg
где z - осевая, a r1 - поперечная к ней координаты; е т(r^) - амплитуда m-й ПГ, bm=b0+2pm/d - её волновое число, причём обычно полагают |b0|<|bm|; d - период 3. с. Фазовые скорости ПГ vm=w/bm отличаются друг от друга. <Замедление и в др. случаях можно объяснить удлинением пути волн из-за переотражений от периодически расположенных препятствий, это же приводит и к возникновению ПГ в (1). В синхронизме с движущимися частицами могут находиться любые ПГ, но это вовсе не означает, что и др. ПГ обязаны быть медленными - волновое поле (1) допускает существование и быстрых гармоник (|v|>c), к-рые в неэкранир. системах ведут себя как излучающие (поэтому их иногда наз. вытекающими волнами). Величина и направление групповой скорости определяются всем набором ПГ (1). У части ПГ фазовые скорости совпадают по направлению с групповой (прямые гармоники), у др. части vm противоположны групповой скорости (обратные гармоники). Синхронизм с прямыми ПГ используется в приборах типа ЛБВ, ускорителях и управляющих элементахосциллография, трубок; в приборах типа ЛОВ используют синхронизм с обратными ПГ. <Эффективность взаимодействия ВЧ-поля с движущимися частицами в 3. с. характеризуется в электронных СВЧ-приборах сопротивлением связи R св = |Е т|2/2b2 т Р, а в ускорителях - шунтовым сопротивлением R т=|Е т|2/2a Р, где Р- поток энергии через поперечное сечение 3. с., Е т- компонента поля синхронной гармоники, действующая на заряж. частицы, a - коэф. затухания волн. <Важной особенностью нормальных волн в любой пе-риодич. системе являются частотные полосы ненропускания, когда Imbm0 даже в системах без потерь. Это одномерный вариант отражения, возникающего в произвольных периодич. решётках (см. Брэгга-Вульфа условие). Любую систему, направляющую волны, фазовая скорость к-рых меньше скорости однородной волны в окружающем свободном пространстве, можно отнести к 3. с., независимо от её назначения. Сюда, в частности, относятся нее типы волноводов диэлектрических, а также системы, направляющие поверхностные волны. Лит.: С и л и н Р. А., Сазонов В. П., Замедляющие системы, М., 1966; Нефедов Е. И., Фиалковский А. Т., Полосковые линии передачи, 2 изд., М., 1980.Я. Ф. Ковалев, Р. А. Силин.

Физическая энциклопедия. В 5-ти томах. — М.: Советская энциклопедия. . 1988.


.

Игры ⚽ Нужно решить контрольную?

Полезное


Смотреть что такое "ЗАМЕДЛЯЮЩАЯ СИСТЕМА" в других словарях:

  • ЗАМЕДЛЯЮЩАЯ СИСТЕМА — (замедляющая структура), устройство, формирующее и направляющее медленные эл. магн. волны, фазовая скорость к рых меньше скорости света с. С медленными волнами возможно синхронное вз ствие движущихся заряж. ч ц, что и определяет осн. применение З …   Физическая энциклопедия

  • замедляющая система — Устройство, предназначенное для уменьшения фазовой скорости электромагнитной волны. [ГОСТ 23769 79] Тематики приборы и устройства защитные СВЧ Обобщающие термины конструктивные элементы EN slow ware structureslow wave structure …   Справочник технического переводчика

  • замедляющая система — vėlinimo sistema statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. delayed system vok. System mit Totzeit, n; Verzögerungskette, f; Verzögerungssystem, n rus. замедляющая система, f; система с запаздыванием, f pranc. ligne à retard, f; système à… …   Automatikos terminų žodynas

  • замедляющая система — устройство, формирующее и канализирующее электромагнитные волны с фазовой скоростью v, меньшей скорости света c в вакууме, и обеспечивающее их длительное синхронное взаимодействие с потоками заряженных частиц. Замедляющая система используется в… …   Энциклопедический словарь

  • Замедляющая система —         замедляющая структура, волноводная система СВЧ электронных приборов, посредством которой осуществляется замедление фазовой скорости электромагнитных волн. Эта скорость уменьшается приблизительно до скорости движения электронов в… …   Большая советская энциклопедия

  • ЗАМЕДЛЯЮЩАЯ СИСТЕМА — волноведущее электрич. устройство с периодич. структурой для замедления фазовой скорости электромагн. волн. Применяется в электронных СВЧ приборах с длит. взаимодействием (лампах бегущей волны, лампах обратной волны, амплитронах и др.), а также в …   Большой энциклопедический политехнический словарь

  • Замедляющая система — Устройство, предназначенное для уменьшения фазовой скорости электромагнитной волны Источник: ГОСТ 23769 79: Приборы электронные и устройства защитные СВЧ. Термины, определения и буквенные обозначения …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • система с запаздыванием — vėlinimo sistema statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. delayed system vok. System mit Totzeit, n; Verzögerungskette, f; Verzögerungssystem, n rus. замедляющая система, f; система с запаздыванием, f pranc. ligne à retard, f; système à… …   Automatikos terminų žodynas

  • Резонаторная система магнетрона — 126. Резонаторная система магнетрона Резонаторная система Замедляющая система магнетрона, состоящая из связанных между собой резонаторов и имеющая большие коэффициенты отражения на концах. Примечание. Резонаторная система может быть замкнутая в… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • резонаторная система магнетрона — Замедляющая система магнетрона, состоящая из связанных между собой резонаторов и имеющая большие коэффициенты отражения на концах. Примечание Резонаторная система может быть замкнутая в кольцо или разомкнутая. [ГОСТ 23769 79] Тематики приборы и… …   Справочник технического переводчика


Поделиться ссылкой на выделенное

Прямая ссылка:
Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»