Конец прибора должен быть замкнут

3. Конец прибора должен быть замкнут.

4. Максимальный размер массива Х4 (500).

Массив 4 описывает данные о магнитном поле.

B – максимальное значение продольной магнитной индукции в гауссах.

R1, R2– значения радиусов, на которых задается распределение магнитной индукции по оси Z, причем R1 = 0.5* RO (RO – радиус канала), R2 = 2*R1.

TM – начальная граница магнитного поля, ТМ <= (ZO – RK) – HM.

HM – расстояние между соседними точками по оси Z для значений магнитной индукции.

NM – число табличных значений магнитной индукции по оси вдоль всего прибора при R = 0. NM <= 200.

Массив 5 описывает распределение магнитной индукции по оси Z.

Примечание:

1. Распределение магнитной индукции задается при R = 0, R = R1, R = R2.

2. Если магнитное поле однородно по оси R (RM = 1), то распределение магнитной индукции задается только для R = 0 (осевое распределение BZN).

3. Массивы 4, 5 не вводятся при RM = 0, т.е. когда магнитное поле отсутствует.

4. Данные о магнитном поле должны быть по всей длине прибора.

2.3. Расчет существующего варианта ЭОС прибора КИУ-147.

Расчет производился методом анализа по программе «Алмаз» описанной в параграфе 2.2. Для этого создавался файл исходных данных «fd». Расчет проводился при анодном напряжении 52 кВ и при максимальном значении амплитуды магнитного поля 926 Гс. Результат расчета показан на рис.2.2, а соответствующий файл исходных данных представлен в таблице 2.1.

На этом рисунке показано распределение реверсного магнитного поля на оси одного из пролетных каналов наружного ряда отверстий. Здесь же показана траектория электронов формируемого электронного потока. Расчетное значение первеанса одного луча составило Р_m = 0,57 мкА/В^3/2, а ток одного луча 6,7 А. Учитывая, что в приборе образовано 40 пролетных каналов суммарный расчетный первеанс используемой ЭОС составил Р_m = 22,8 мкА/В^3/2.

Как следует из результатов расчета, максимальное значение радиуса электронного потока достигается в выходной части прибора R = 2,7 мм. Радиус пролетной трубы клистрона составляет 3,25 мм. Поэтому

Результаты расчета существующего варианта ЭОС.

Рис.2.2.

Таблица 2.1

Файл исходных данных к рисунку 2.2.

RU I RF I ZU I TTT I FH I H I VQ I U I

 22. 5. 45. 240. 40. 0.16 0.32 52000.

FK I RK I HK I ZO I Y1 I Z1 I Y2 I Z2 I

 0.32 11. 0.89 11. 0. 0. 0. 0.

FE I GE I RM I NP I IWN I IWP I NPR I NS I

 19. 0.001 1. 10. 1.0 7.0 10.0 2.

NPL I TK I NEG I I I I I I

 10. 0. 1.

X15 I I I I I I I I

-0.24 40. 70. 100. 130. 160. 190. 220.

 250. 280.

X4 I I I I  I I I I

 0.0 0.0 0.89 4.34 0.0 11. 0.0 11.

-1.0 4.34 0.89 4.34 0.0

-1.0 4.7 2.2 4.7 0.0

 2.2 4.7 2.4 4.9 0.0

 2.4 4.9 2.4 23. 0.0

 11.96 23.  11.96 3.25 1.0

 11.96 3.25 270. 3.25 1.0

 270. 3.25 270. 0. 1.0

BM I R1 I R2 I TM I HM I NM I I I

 1000. 0.3 0.7 -6. 1.5 200.

XM I I I I I  I I I

 0.014 0.014 0.015 0.015 0.015 0.015 0.015  0.015

 0.015  0.014  0.011  0.002 -0.021 -0.092 -0.247 -0.486

-0.674 -0.754 -0.787 -0.798 -0.803 -0.805 -0.805 -0.806

-0.805 -0.805 -0.804 -0.804 -0.803 -0.802 -0.801 -0.801

-0.800 -0.799 -0.799 -0.800 -0.801 -0.801 -0.801 -0.802

-0.804 -0.805 -0.807 -0.808  -0.811 -0.813 -0.814 -0.816

-0.817 -0.819 -0.821 -0.822  -0.823 -0.823 -0.824 -0.823

-0.822 -0.821 -0.820 -0.817  -0.813 -0.802 -0.780 -0.717

-0.578 -0.330 -0.097  0.087  0.320  0.615  0.823  0.906

 0.942  0.956  0.964  0.969  0.972  0.976  0.978 0.980

 0.982  0.984  0.985  0.986  0.986  0.986  0.986 0.986

 0.986  0.986  0.986  0.986  0.986  0.985  0.985 0.985

 0.984  0.985  0.985  0.984  0.984  0.984  0.984 0.983

 0.982  0.981  0.980  0.979  0.977  0.975  0.973 0.970

 0.966  0.962  0.956  0.942  0.914  0.834  0.661 0.368

 0.106 -0.091 -0.333 -0.613 -0.800 -0.873 -0.905  -0.917

-0.925 -0.929 -0.932 -0.935 -0.938 -0.940 -0.943 -0.945

-0.946 -0.948 -0.949 -0.950 -0.950 -0.951 -0.951  -0.952

-0.952 -0.953 -0.953 -0.954 -0.954 -0.955 -0.957  -0.958

-0.958 -0.958 -0.959 -0.960 -0.960 -0.961 -0.962  -0.962

-0.961 -0.960 -0.959 -0.958  -0.957 -0.955 -0.951  -0.946

-0.937 -0.917 -0.876 -0.768  -0.578 -0.320 -0.092 0.089

 0.278  0.451  0.557  0.586 0.583  0.557  0.524 0.487

 0.449  0.413  0.379  0.347 0.319  0.293  0.270 0.249

 0.229  0.213  0.199  0.186 0.174  0.164  0.155 0.148

максимальное значение коэффициента заполнения канала пучком (b) по результатам расчета составляет b = 0,875. Такое значение коэффициента заполнения канала пучком является недопустимо высоким и может служить причиной большого токооседания пучка на стенки пролетного канала в динамическом режиме работы прибора. В связи с этим встает задача оптимизации данной ЭОС с целью уменьшения радиуса формируемого пучка при сохранении значения первеанса.

Анализ результатов расчета представленный на рис.2.2 показывает, что имеется две причины, приводящие к увеличению радиуса пучка в выходной части прибора:

- неламинарность электронных траекторий в формируемом электронной пушкой пучке. Крайняя траектория пучка формируемого пушкой пересекает все остальные траектории, близко подходит к оси, а затем, расширяется и приводит к увеличению заполнения канала пучком;

- не оптимальность фазы влета пучка во второй реверс. Как следует из рис.2.2, при подходе ко второму реверсу электронный пучок является расширяющимся. Проходя зону реверса, пучок дополнительно расширяется на участке с малыми значениями магнитного поля и поэтому достигает недопустимо большого значения радиуса в выходной части прибора.

Для устранения указанных причин увеличения радиуса электронного потока необходимо провести расчет оптимизацию электронной пушки прибора, а также расчет и оптимизацию распределения магнитного поля в системе.