วิศวกรรมไมโครเวฟ - Reflex Klystron

เครื่องกำเนิดไมโครเวฟนี้เป็น Klystron ที่ทำงานกับการสะท้อนและการสั่นในช่องเดียวซึ่งมีความถี่ตัวแปร

Reflex Klystron ประกอบด้วยปืนอิเล็กตรอน, ไส้หลอดแคโทด, ช่องขั้วบวกและขั้วไฟฟ้าที่ศักย์แคโทด ให้พลังงานต่ำและมีประสิทธิภาพต่ำ

การก่อสร้าง Reflex Klystron

ปืนอิเล็กตรอนจะปล่อยลำแสงอิเล็กตรอนซึ่งผ่านช่องว่างในโพรงแอโนด อิเล็กตรอนเหล่านี้เดินทางไปยังอิเล็กโทรด Repeller ซึ่งมีศักยภาพเชิงลบสูง เนื่องจากสนามลบสูงอิเล็กตรอนจึงขับไล่กลับไปที่โพรงแอโนด ในการเดินทางกลับอิเล็กตรอนจะให้พลังงานแก่ช่องว่างมากขึ้นและการสั่นเหล่านี้จะยั่งยืน รายละเอียดโครงสร้างของ klystron แบบสะท้อนนี้มีดังแสดงในรูปต่อไปนี้

สันนิษฐานว่ามีการสั่นอยู่แล้วในท่อและคงอยู่ได้จากการทำงานของมัน อิเล็กตรอนขณะผ่านโพรงแอโนดจะได้รับความเร็ว

การทำงานของ Reflex Klystron

การทำงานของ Reflex Klystron นั้นเข้าใจได้จากสมมติฐานบางประการ ลำแสงอิเล็กตรอนจะถูกเร่งเข้าหาโพรงแอโนด

ให้เราสมมติว่าอิเล็กตรอนอ้างอิง e_rข้ามโพรงแอโนด แต่ไม่มีความเร็วพิเศษและจะขับไล่กลับหลังจากถึงอิเล็กโทรด Repeller ด้วยความเร็วเท่ากัน อิเล็กตรอนอีกตัวสมมุติe_e ซึ่งเริ่มต้นเร็วกว่าอิเล็กตรอนอ้างอิงนี้จะไปถึง Repeller ก่อน แต่กลับช้าไปถึงในเวลาเดียวกันกับอิเล็กตรอนอ้างอิง

เรามีอิเล็กตรอนอีกตัวหนึ่งซึ่งเป็นอิเล็กตรอนตัวสุดท้าย e_lซึ่งเริ่มช้ากว่าทั้งสองอย่าง e_r และ e_eอย่างไรก็ตามมันเคลื่อนที่ด้วยความเร็วที่มากขึ้นในขณะที่ถอยหลังกลับมาถึงในเวลาเดียวกันกับเอ้อและอี

ตอนนี้อิเล็กตรอนทั้งสามนี้ ได้แก่ e_r, e_e และ e_l เข้าถึงช่องว่างในเวลาเดียวกันสร้างไฟล์ electron bunch. เวลาเดินทางนี้เรียกว่าtransit timeซึ่งควรมีค่าที่เหมาะสม รูปต่อไปนี้แสดงให้เห็นถึงสิ่งนี้

ช่องขั้วบวกจะเร่งอิเล็กตรอนในขณะที่ไปและได้รับพลังงานจากการหน่วงเวลาระหว่างการเดินทางกลับ เมื่อแรงดันช่องว่างเป็นบวกสูงสุดสิ่งนี้จะช่วยให้อิเล็กตรอนเชิงลบสูงสุดชะลอตัวได้

เวลาขนส่งที่เหมาะสมจะแสดงเป็น

$$ T = n + \ frac {3} {4} \ quad โดยที่ \: n \: is \: an \: integer $$

เวลาในการขนส่งนี้ขึ้นอยู่กับแรงดันไฟฟ้าของตัวแทนจำหน่ายและขั้วบวก