1tom - 0366.htm

о. ш
ш
- ∙« 434
!ена зависимостью массы электронов от скорости, к-рая проявляется уже при небольших скоростях электронов у_е~ОД с.
В особый класс мощных генераторов СВЧ выделяют приборы с релятивистскими электронными пучками (скорость электронов ^_е^с, ускоряющее напряжение С/^100 кВ), имеющие большой ток 7^10³ кА и соответственно большую мощность в течение импульсов огра-нич. длительности.
Оптические квантовые генераторы (ОКГ, лазеры). Колебат. системами ОКГ являются открытые резонаторы с размерами 1;§Д, образованные двумя или более отражающими поверхностями. Семейство газовых лазеров многочисленно, они перекрывают диапазон длин волн от УФ области спектра до субмиллиметровых волн. В твердотельных лазерах активной средой являются диэлектрич. кристаллы и ст╦кла. Особый класс твердотельных ОКГ составляют полупроводниковые лазеры, в к-рых используются излучательные квантовые переходы между разреш╦нными энергетич. зонами, а не дискретными уровнями энергии. Жидкостные лазеры работают на неорганических активных жидкостях, а также на растворах органич. красителей {см. Лазеры на красителях].
Родственными эл.-вакуумным приборам СВЧ являются лазеры на свободных электронах, в к-рых активной средой служит релятивистский электронный поток.
Генераторы случайных сигналов представляют собой класс Г. 9. к., предназначенных для генерирования непрерывных шумов или последовательностей импульсов со случайными значениями амплитуд, длительностей импульсов, интервалов между ними. Независимо от диапазона частот, в к-ром генерируются случайные сигналы, работа таких Г. э. к. основана на одном из двух физ. принципов: использовании естеств. источников шумов и случайных импульсов либо возбуждении стохастич. автоколебании в Г. э. к. В качестве источников широкополосных шумов применяются шумовые полупроводниковые и вакуумные диоды, обладающие высоким уровнем шума электронного потока, тиратроны, помещ╦нны в поперечное магн. поле, дробовые шумы входных ламп, транзисторов или фотодиодов в видеоусилителях, фотоумножителях и др.; первичными источниками случайных импульсных последователь-
Рис. 6. Генератор стохастических колебаний на ЛЕВ со спиральной замедляющей системой и ]депью запаздывающей обратной связи; К ≈ катод, Кл ≈ коллектор.
постен могут служить газоразрядные или сцинтилляц. сч╦тчики продуктов радиоактивного распада. Производя усиление и преобразование создаваемых источником шумов с помощью разл. линейных и нелинейных устройств (усилителей, ограничителен, ждущих мультивибраторов, блокинг-генераторов, триггеров, работающих в режиме сч╦та выбросов шума, и т. д.), можно получать непрерывные шумовые колебания или случайные последовательности импульсов с определ. законами распределения параметров в разл. диапазонах (низких, радио- и сверхвысоких частот).
Непосредств. возбуждение шумовых (стохастич.) автоколебаний без использования естеств. источников шума возможно в Г. э. к., колебат. система к-рых имеет не менее 1,5 степеней свободы_т в том числе Г. э. к. с запаздывающей обратной связью (см. Странный аттрактор]. В лампе бегущей волны (ЛЕВ), охва-чспной петл╦й запаздывающей обратной связи (рис. б), при достаточной величине запаздывания сигнала и


	^ г₀.с.	\| "вых.
	(1 ≈≈≈ 1
	к
	~~JJJllUE~~ s	Ч'

	≈≈≈. ≈≈≈≈ 1 ' ≈≈≈≈≈ 1* ≈≈≈≈≈≈ "∙ ≈≈≈≈≈ !*∙ ≈≈≈≈ ~≈≈≈ * ≈≈≈≈≈≈ » ≈≈≈≈≈ ∙"∙≈≈≈ -* jf
	≈≈≈≈≈≈≈≈ I
	≈ О
	+Т

коэф. усиления ЛЕВ возбуждаются стохастич. автоколебания с широким спектром. В ЛОВ стохастич. колебания возникают без введения дополнит, цепей обратной связи при увеличении тока электронного пучка примерно на порядок по сравнению с пусковым током, при к-ром происходит возбуждение гармоиич. колебаний. Такие колебания получаются также в нек-рых схемах Г. э. к. с электронными лампами и по- р_>Втлупроводниковыми ак- _]0i? тивными элементами, прич╦м имеется общая _юд закономерность, присущая и др. динамич. си- _IDs
Рис. 7. Достигнутые выход- щЗ ные мощности генераторов в непрерывном (сплошная кривая) и импульсном (пунк- 1
тир) режимах работы. 0.1 1 Ю ╧ Ю-
стсмам: вместе с ростом параметра, характеризующего эффективность передачи энергии активным элементом в колебат. цепь, в системе возбуждаются сначала гар-' монич. колебания, затем двух- или многочастотные и, наконец, стохастич. колебания.
Представление о достигнутой макс, мощности генерируемых гармонич. колебаний дает рис. 7, прич╦м в области СВЧ и более низких частот она получается при использовании вакуумных приборов, а в оптлч. диапазоне ≈ газовых лазеров.
Лит.: Горелик Г. С., Колебания и волны, 2 изд., М., 1959; КукаринС. В., Электронные СВЧ приборы, 2 изд., М., 1981; В а и н ш т е и н Л. А., С о л н ц е в В. А., Лекции по сверхвысокочастотной электронике, М., 1973; Справочник по радиоэлектронным устройствам, т. 1, М., 1978; Т а р а-с о в Л. В., Физика процессов в генераторах когерентного оптического излучения, М., 1081; Радиотехнические цепи и сигналы, М., 1982; Т и т ц е У., Ш е н к К., Полупроводниковая схемотехника, пер. с нем., М., 1982; Р а б и н о-в и ч М. И., ТрубецновД. и., Введение в теорию колебаний И ВОЛК, М., 1984. В. А. Солнцев.
ГЕНЕРАТОРЫ ПЛАЗМЫ ≈ устройства, создающие из нейтральных веществ потоки низкотемпературной плазмы, т. е. плазмы с кинетич. энергией частиц ^ их энергии ионизации. Иногда термин «Г. п.» применяют и к др. источникам плазменных потоков, напр, плазменным ускорителям. К Г. п. естественно примыкают ионные и электронные источники, из к-рых электрич. полем вытягиваются потоки ионов и электронов соответственно. (О получении высокотемпературной плазмы см. в ст. Термоядерный реактор.)
Функциональную основу Г, п., как правило, составляет газовый разряд (дуговой, тлеющий, высокочастотный, СВЧ-разряд, лазерный, пучково-плазменный). Для генерации плазмы пока ещ╦ редко используется ионизация рабочего вещества резонансным излучением, но в будущем, в связи с развитием лазеров, такие Г. п. могут получить значит, распространение. Г. п., работающие на газах при давлениях, сравнимых с атмосферным, обычно паз. плазмотропами. Г. п., работающие на газах низких давлений, как правило, входят в состав более крупных устройств, напр, двухступенчатых плазменных ускорителен или ионных источников. Если в плазмотронах одной из основных конструктивных трудностей является защита стенок газоразрядного капала от больших тепловых потоков, то в Г. п. пизкого давления возникает проблема предотвращения гибели заряж. частиц на стенках. С этим борются, используя экранировку стенок магн. и электрич. полями (см. Лонный источник), а также совмещая ионизацию и ускорение в одном объ╦ме, благодаря чему поток плазмы попадает преим. в выходное отверстие Г. п. (см. Плазменные ускорители]. В связи с задачами плазменной технологии большое внимание уделяется разработке Г. п., непосредственно генерирующих плазму из тв╦рдых веществ. Наиб, распространение для этих целей получили вакуумные дуги с холодным катодом. Воз-
") }