ВЫСОКОЭФФЕКТИВНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ВЫСШЕЙ МОДЫ КРУГЛОГО ВОЛНОВОДА В МОДУ ПРОСТЕЙШЕЙ СТРУКТУРЫ

April 18, 2012 by admin Комментировать »

Богдашов А. А., Денисов Г. Г., Родин Ю. В. Институт прикладной физики РАН ул. Ульянова, д. 46, Нижний Новгород – 603950, Россия Тел.: +7(8312) 164736; e-mail: bogdash@sandy.ru

Аннотация – Рассмотрены методы преобразования рабочей моды гиротрона в Гауссов волновой пучок. Представлены экспериментальные результаты по возбуждению моды ТЕ12.5 (84ГГц) круглого волновода, а также измерения параметров волнового пучка на выходе преобразователя на малом уровне мощности.

I.   Введение

Puc. 5. Измеренная амплитуда и реконструированная фаза выходного пучка (без преобразователя). Содержание гауссовой компоненты 82%.

Fig. 5. Measured amplitude and reconstructed phase of output beam (without converter).

Gaussian percentage is 82

Фаза поля волнового пучка реконструирована по измерениям интенсивности поля в трёх сечениях [7]. Использование встроенного в гиротрон волноводного преобразователя позволяет повысить гауссово содержание в выходном волновом пучке с 82% до 97.5%. Дальнейшее пути повышения эффективности гиротронных преобразователей, по-видимому, связаны с использованием сложных профилей как самого преобразователя, так и фазовых корректоров после него. На основании полученных результатов ведётся разработка промышленного гиротрона.

III.  Заключение

В данном докладе представлены результаты по разработке высокоэффективного преобразователя высшей моды круглого волновода в моду простейшей структуры, гауссов волновой пучок. С помощью специально разработанного резонансного возбудителя моды ТЕ12.5 выполнены измерения эффективности преобразователя на малом уровне мощности. Содержание гауссовой компоненты в измеренном волновом пучке составило 97.5%. Установлено, что возможна высокоэффективная работа преобразователя на ряде мод в полосе возбуждения резонатора.

IV. Список литературы

[1] Денисов Г. Г., Запевалов В. Е„ Литвак А. Г., Мясников

В.       Е. Гиротроны мегаваттного уровня мощности для систем электронно-циклотронного нагрева и генерации тока в установках УТС // Изв. вузов. Радиофизика. 2003. Т.46, № 10, С.845-858.

[2] Власов С. Н„ Орлова И. М. Квазиоптический преобразователь волн волновода круглого сечения в узконаправленный волновой пучок// Известия вузов. Радиофизика. 1974. Т. 17, № 1. С. 148-154.

[3] Bogdashov A. A., Chirkov А. V., Denisov G. G. etal. Mirror Synthesis for Gyrotron Quasi-Optical Mode Converters // Int. J. of Infrared and Millimeter Waves. 1995, V.16, No.4,

pp.735-744.

[4] Виноградов Д. S., Денисов Г. Г., Петелин

М. И. Эффективное преобразование высших волноводных волн в волны открытых зеркальных линий передачи //Труды 10 школы-семинара по дифракции и распространению волн. М.: ИИРФ. Москва, 1993. С. 96-128.

[5] Каценеленбаум Б. 3. Теория нерегулярных волноводов с медленно-меняющимися параметрами. М.: АН СССР, 1961. 216 с.

[6] Alexandrov N. L., Denisov G. G., D. R. Whaley, M. Q. Tran Low-power excitation of gyrotron-type modes in a cylindrical waveguide using quasi-optical techniques. Int. J. Electronics,

1995, Vol. 79, No. 20, pp.215-226.

[7] A. V. Chirkov, G. G. Denisov, N. L. Alexandrov \\ Optics Communication, Vol.115, 1995, pp.449-452.

HIGH-EFFICIENT CONVERTERS OF CIRCULAR WAVEGUIDE HIGER MODE TO THE MODE OF SIMPLEST STRUCTURE

Bogdashov A. A., Denisov G. G., Rodin Y. V.

Institute of applied physics (IAP RAS)

46, Ulyanov st., Nizhny Novgorod – 603950,Russia

phone: (8312) 164736, e-mail: bogdash@sandy.ru

Abstract – The techniques for gyrotron operation mode conversion into the Guassian-like wave beam are considered. Experimental results are presented on excitation the TE12.5 mode (84 GHz) of circular waveguide, and also on measurement of the wave beam parameters at the converter output when operating with small level of electromagnetic power. The conversion efficiency is measured to be 97.5%.

I.  Introduction

Gyrotron is the most powerful CW mm-wavelength source of electromagnetic waves having megawatt output power [1]. It is widely used for technological applications and also in experiments on electronic-cyclotron (EC) plasma heating. A decrease in diffraction loss (scattered radiation) inside the device is obtained by conversion the operational gyrotron mode to the wave of simplest structure (Gaussian wave beam) using quasi-optical techniques and waveguide converter and system of phase correctors (quasi-optical reflectors) [2,3].

II.  Main part

To control thermonuclear synthesis (TNS) the gyrotrons generate megawatt output power in 80-170 GHz frequency band on high-order modes of circular waveguide (for instance, TE12.5, TE12.10, and TE31.8. The gyrotron operating mode transformation to the Gaussian wave beam with maximum efficiency is obtained by preliminary formation in the radiator aria the special mode mixture, having Gaussian structure [4].

III.  Conclusion

Using the resonant exciter of TE12.2 mode the percentage od Gaussian component in wave beam is measured to be 97.5%. Further experiments are planned with TE25.10 mode for 170 GHz ITER gyrotron.

Источник: Материалы Международной Крымской конференции «СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии»

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты