Tubê Klystron: Yena çi ye? (Cûre û Vebijarkên)

Klystron Tube çi ye?

Yek Klystron (jî bêtên Klystron Tube an jî Klystron Amplifier) yek tûb be navê vakumî ye ku bi karîyên osilasyonan û amplifikasyonê sinyalên frekansê mikrowave yên digirin. We bi ser American electrical engineers Russell û Sigurd Varian.

Klystron ji nîrvana elektronan ve bikar dihin. Jî Klystronên bi nîrgirtina zêdetir bi ser oscillators û Klystronên bi nîrgirtina ber dest pê UHF yên digirin.

Divê konfigurasyonên dujiye hene ji bo Klystronên bi nîrgirtina ber dest. Yek ji wê yek microwave oscillator bi nîrgirtina ber dest (Reflex Klystron) û dujme yek microwave amplifier bi nîrgirtina ber dest (Two Cavity Klystron an Multi Cavity Klystron).

Reflex Klystron Oscillator çi ye?

Ji ber vê pirsgirêka werdigirtin, divê me weqeyê osilasyonan li ser çi digerin. Bi qebul ku feedback positive di outputan de ji inputan ve dide. Bi şert ku loop gain yek e.

Ji bo Klystron, osilasyonan bigire jeger pêçek ji outputan ve ji input cavity ve feedback bikin û loop gain magnitude yek e. Phase shift feedback path yek cycle (2π) an multiple cycles (multiple of 2π) e.

Reflex Klystron Construction

Nîrvana elektronan ji cathode re têkevin. Piştî ku anode yek e, ku focusing anode an accelerating anode derbas dihet. Anodeya ya li ser nîrvana elektronan da gelek dike. Anodeya ji DC voltage source re positive polarity ve girdekirin.

Reflex Klystron yek cavity te hene, ku li ser anodeya xwe tekeve. Cavityya ya li ser buncher cavity ve catcher cavity ê elektronan li ser work kare.

Velocity û current modulation li ser gap cavity da digerin. Gap yek distanca 'd' ye.

Repeller plate ji negative polarity voltage source Vr re girdekirin.

Reflex Klystron Working Principle

Reflex Klystron li ser velocity û current modulation îşkare kirin.

Nîrvana elektronan ji cathode re têkevin. Nîrvana elektronan li ser accelerating anode da geleşin. Elektronan bi velocity uniform di tube de hilbijartin heta ku cavity re çapikin.

Velocity elektronan li ser gap cavity da modulate dike û elektronan bi repeller re çapikin.

Repeller ji negative polarity voltage source re girdekirin. Ji ber same polarity, repeller force elektronan re oppose dikin.

Kinetic energy elektronan li ser repeller space da ber hev bike û piştî demek din zero bike. Piştî vê, elektronan li ser cavity re çapikin. û li ser return journey, heman elektronan li ser yek point bunched bin.

Current modulation li ser bunch formation digerin. Energy elektronan bi form RF hatine convert kirin û RF output li ser cavity hatine gihin. Ji bo efficiency herî zêdetir Klystron, bunching elektronan li ser center cavity gap da hewce ye.

Elektronan li ser Klystron tube çi yê?

Li ser electron gun (cathode), nîrvana elektronan ji tube re têkevin. Elektronan bi velocity uniform di anode de hilbijartin. Piştî elektronan li ser gap cavity da geleşin. Velocity elektronan li ser gap cavity voltage digerin.

Eger gap cavity voltage positive ye, elektron accelerate bike û eger gap cavity voltage negative ye, elektron decelerate bike. Eger voltage zero ye, velocity elektronan ber hev bike.

Piştî elektronan li ser gap cavity da çapikin, heman elektronan velocity differentan hene û elektronan li ser repeller space travel bikin.

Elektronan li ser velocity travel bikin. Ji ber velocity high, elektron distance zêdetir travel bike û ji ber velocity low, elektron distance ber dest travel bike li ser repeller space.

Heman elektronan li ser cavity re çapikin û bunched li ser center cavity gap. Energy elektronan li ser cavity transfer kirin RF output.

Apple-gate Diagram

Apple-gate diagram yek graph li ser distance li ser gap cavity û time taken li ser repeller space.

Electronan paths differentan hin di velocity an de. Velocity elektronan li ser gap cavity voltage digerin.

Bilîsa electronan three. Reference electron (e0) li ser cavity gap enter dihat ji kerema gap cavity voltage zero. Ji ber vê, velocity change bike. Li ser L0 distance li ser repeller space û pull back to cavity. Ji ber repeller plate highly negative û oppose kinetic energy elektronan.

Electron enter before e0, electrona ya li ser early electron (ee). Electrona ya li ser cavity gap enter dihat ji kerema gap cavity voltage positive. Ji ber vê, electron velocity increase bike. Li ser Le distance û pull back to cavity.