Электроионизационный оптический квантовый генератор

 

ЭЛЕКТРОИОНЙЗАЦИОННЫЙ ОПТИЧЕСКИЙ КВАНТОВЫЙ ГЕНЕРАТОР, содержащий разрядную камеру и ускоритель пучков электронов, от л и ч а ющ и и с я тем, что, с целью снижения напряжения питания, необходимого для получения пучков электронов высокой энергии, ускоритель вьтолнен в виде многолучевого клистронного ускорителя с линейньж расположением пучков вдоль оптической оси оптического квантового генератора, состоящего из многолучевого низковольтного катодного узла и многолучевЫ резонаторной системы с группирующим я ускоряющим резонаторами.

(Х}Ю3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А (19) (1!) 4(51) Н 01 S 3/22

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И ABTOPCHOMV СНИДЕГЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕ ГЕНИЙ И ОТКРИТИЙ (21) -1574295/26-25 (22) 21.01 24 (46) 07. 01. 85; Бюл. N (72) C.À.Çóñìàíoâñêèé, Г;Д.Кабанова и К.Г .Симонов (53) . 621. 375. 8 (088. 8) (56) 1. Патент США М 3641453, кл. 331-94.5, опублнк.. 1972. . 2. Davis H.Е. Nore Iaser Power:

vith е1eetron bea!s controI нPhysies

to day» 1972, v. 25, У 1, р. 17 (прототип). (54)(57) ЭЛЕКТРОИОНИЗАЦКОННЫЙ ОПТИ. ЧЕСКИЙ КВАНТОВЫЙ ГЕНЕРАТОР, содержа-щий разрядную камеру и ускоритель пучков электронов„ о т л и ч а ю« щ и .й с я тем, что, с целью снижения напряжения питания, необходимого для получения пучков электронов высокой энергии, ускоритель выполнен в виде многолучевого клистронного ускорителя с линейным расположением пучков вдоль оптической оси оптического квантового генератора, состоящего из многолучевого низковольтного катодного узла и.многолучевой реэонаторной системы с группирующим и ускоряющим резонаторами.

1О

1I 1072

Изобретение относится к области квантовой электроники и может применяться в газовых электроиониэацнонных лазерах. Известны оптические квантовые генераторы (ОКГ), в которых накачка рабочей газовой среды осуществляется в самостоятельном разряде, возбуждаемом в разрядной камере. Недостатком таких ОКГ является то, что они могут работать при невысоких давлениях рабочей газовой среды и при низких значениях энерговклада и разряд Я .

Этот недостаток устранен в известном ОКГ (2), который содержит разрядную камеру с пристыкованным к ней электростатическим ускорителем электронов. Применение внешнего источника ионизации позволяет возбуждать газовую среду при повышенных давлениях и энерговкладах, а также существенно повысить КПЦ генератора.

Недостатком данного ОКГ является то, что примененный в нем ускоритель работает при высоких значениях 25 напряжения питания. Это приводит к усложнению конструкции изоляции.

Целью изобретения является снижение напряжения питания, необходимого для получения пучков электронов высокой энергии.

Цель достигается тем, что в злектроиониэационном оптическом кван. товом генераторе, содержащем разрядную камеру и ускоритель пучков электронов, последний выполнен в виде многолучевого клистронного ускорителя с линейным расположением пучков вдоль оптической оси оптического квантового генератора, состоящего

40 из многолучевого низковольтного катодного узла и многолучевой резонаториой системы с группирующим и ускоряющим резонаторами.

На фиг. 1 изображен описываемый оптический квантовый генератор; на

45 фиг.2 - то ze, в сечении, перпендикулярном оси разрядной камеры.

ОКГ содержит разрядную камеру 1 с электродами 2 и 3, глухим зеркалом 4. Электрод 3 выполнен в виде .

723 2 пластины с прикрепленными к ней дис-. ками из тонкой фольги> через которые проходят потоки электронов, под электродом 3 расположена полюсная пластина 5. Корпус ускорителя 6 содержит несколько многолучевых резонаторов, из которых нижние резонаторы 7.служат группирователем электронных пучков, а верхние — ускоряющей пучки секцией.

Катодный узел ускорителя расположен нод второи полюсной пластиной 8 и содержит несколько расположенных в линию катодов 9 на общей плате, изолированной от корпуса керамическими или другими держателями иэ изолятора 10.

Для вывода излучения применено выходное зеркало 11. Подвод СВЧ-энергии осуществляется через вводы 12 и 13. Катодное напряжение подается к высоковольтному выводу 1ч, а общая магнитная система 15 в виде скоб включает полюсные пластины 5 и 8, Ускоритель работает следующим образом. К верхнему резонатору подводит" ся СВЧ-мощность, которая благодаря свойствам резонаторной системы с несколькими сосредоточенными емкостями распределяется равномерно между пучками. СВЧ-энергия подводится через ввод 1 2, а небольшая часть энергии (порядка iX) отводится от основного канала и через фазовращатель подается на первый входной резонатор ускорителя через СВЧ-ввод 13 для осуществления группировки электронов.

В зависимости от фазы СВЧ-мощности, подаваемой на первый резонатор (разности фаз между основным и дополнительным каналами), электронные пучки сгруппированы в импульсы различной длительности, которая составляет примерно от одной до шести десятых периода высокочастотных колебаний, подаваемых на ускоритель.

Конструкция примененного в ОКГ ускорителя позволяет использовать для питания многолучевого ускорителя напряжение в 5-6 раз меньше, чем в прототипе.

Ю72 723

Корректор Н.Король

Текрад С. й„ газа

:Редактор О.Юркоаа

Тнрш 635 . Подннсное

ВНИИНИ Государстненного комитета СССР но делай нзабретепмй н открытий

133035, Иоскэв, Ж-,35, Рауаская наб., д. 4/5

Sax 2/3

Филиал ИПИ "Пвтент ", г. Умгород, ул.. Проектная, 4