RU2166241C2 - Accelerator incorporating high-frequency power supply - Google Patents
Accelerator incorporating high-frequency power supply Download PDFInfo
- Publication number
- RU2166241C2 RU2166241C2 RU99115943/06A RU99115943A RU2166241C2 RU 2166241 C2 RU2166241 C2 RU 2166241C2 RU 99115943/06 A RU99115943/06 A RU 99115943/06A RU 99115943 A RU99115943 A RU 99115943A RU 2166241 C2 RU2166241 C2 RU 2166241C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- arm
- circulator
- frequency
- section
- generator
- Prior art date
Links
Landscapes
- Particle Accelerators (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к системам высокочастотного питания ускорителей частиц, конкретно к системам высокочастотного питания резонансных ускорителей от магнетронов. The present invention relates to high-frequency power systems for particle accelerators, specifically to high-frequency power systems for resonant accelerators from magnetrons.
Известно также устройство, в котором для развязки магнетронного генератора и резонаторной секции применяется ферритовый циркулятор. В устройстве магнетрон подключен к первому плечу циркулятора, резонансная ускоряющая секция - ко второму плечу циркулятора, к третьему плечу циркулятора подключена поглощающая нагрузка [1]. Циркулятор предназначен для развязки автогенератора (магнетрона) и высокодобротной секции, что обеспечивает его возбуждение на рабочей частоте. A device is also known in which a ferrite circulator is used to decouple the magnetron generator and the resonator section. In the device, the magnetron is connected to the first arm of the circulator, the resonant accelerating section is connected to the second arm of the circulator, and an absorbing load is connected to the third arm of the circulator [1]. The circulator is designed to decouple the oscillator (magnetron) and high-Q section, which ensures its excitation at the operating frequency.
Недостатком устройства является отсутствие стабилизации частоты генератора из-за полной развязки генератора и высокодобротной секции. The disadvantage of this device is the lack of stabilization of the frequency of the generator due to the complete isolation of the generator and the high-Q section.
Известно также устройство, в котором для развязки магнетронного генератора применяется ферритовый циркулятор. В устройстве магнетрон подключен к первому плечу циркулятора, резонансная ускоряющая секция - ко второму плечу циркулятора, к третьему плечу циркулятора подключены фазовращатель, рассогласователь и поглощающая нагрузка [2]. При применении четырехплечного циркулятора в четвертом плече устанавливается закоротка, обеспечивающая полное отражение мощности. Циркулятор предназначен для развязки генератора и секции, а наличие рассогласователя в третьем плече циркулятора обеспечивает создание канала обратной связи, позволяющего достичь стабилизации частоты генератора. Коэффициент стабилизации частоты магнетрона, определяемый как отношение отклонений частоты генератора при работе на согласованную нагрузку к отклонениям частоты при работе генератора в ВЧ системе, составляет 10 - 12. Увеличение коэффициента стабилизации с помощью повышения сигнала в канале обратной связи невозможно из-за нарушения условий одночастотности возбуждения магнетрона. A device is also known in which a ferrite circulator is used to decouple the magnetron generator. In the device, the magnetron is connected to the first arm of the circulator, the resonant accelerating section is connected to the second arm of the circulator, the phase shifter, the mismatch, and the absorbing load are connected to the third arm of the circulator [2]. When using a four-arm circulator, a short circuit is established in the fourth shoulder, which provides full reflection of power. The circulator is designed to decouple the generator and the section, and the presence of a mismatch in the third arm of the circulator provides the creation of a feedback channel that allows stabilization of the frequency of the generator. The magnetron frequency stabilization coefficient, defined as the ratio of the oscillator frequency deviations during operation to the matched load to the frequency deviations when the generator operates in the RF system, is 10–12. It is impossible to increase the stabilization coefficient by increasing the signal in the feedback channel due to violation of the conditions of single-frequency excitation magnetron.
Недостатком устройства является недостаточная величина коэффициента стабилизации частоты генератора из-за ограничения на величину сигнала обратной связи. The disadvantage of this device is the insufficient value of the coefficient of stabilization of the frequency of the generator due to the limitation on the value of the feedback signal.
Задачей изобретения является повышение коэффициента стабилизации частоты магнетрона. Технический результат достигается тем, что в ускорителе с развязкой генератора и секций с помощью циркулятора, в котором генератор подключен ко входному плечу циркулятора, ко второму плечу циркулятора подключена резонаторная секция (секция со стоячей волной), к третьему плечу циркулятора через фазовращатель подключены рассогласователь и согласованная нагрузка, к четвертому плечу подключен резонатор, имеющий резонансную частоту, равную частоте ускоряющей секции. The objective of the invention is to increase the coefficient of stabilization of the magnetron frequency. The technical result is achieved by the fact that in the accelerator with the isolation of the generator and the sections with the help of a circulator, in which the generator is connected to the input arm of the circulator, the resonator section (section with a standing wave) is connected to the second arm of the circulator, and a mismatch and coordinated signal are connected to the third arm of the circulator load, a resonator having a resonant frequency equal to the frequency of the accelerating section is connected to the fourth arm.
На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого устройства. The drawing shows a functional diagram of the proposed device.
Магнетрон 1 подключен к первому плечу циркулятора 2, резонаторная секция 3 - ко второму плечу циркулятора, к третьему плечу циркулятора 3 подключены фазовращатель 4, рассогласователь 5 и согласованная нагрузка 6, а к четвертому плечу циркулятора подключен резонатор 7, имеющий резонансную частоту, равную частоте ускоряющей секции. Magnetron 1 is connected to the first arm of the circulator 2, the resonator section 3 is connected to the second arm of the circulator, the phase shifter 4, the mismatch 5 and the matched load 6 are connected to the third arm of the circulator 3, and the resonator 7 is connected to the fourth arm of the circulator, having a resonant frequency equal to the accelerating frequency sections.
Устройство работает следующим образом. Волна, отраженная от секции 3, поступает в третье плечо и, частично отражаясь от рассогласователя 5, передается в четвертое плечо циркулятора на вход резонатора 7. The device operates as follows. The wave reflected from section 3 enters the third arm and, partially reflected from the mismatch 5, is transmitted to the fourth arm of the circulator to the input of the resonator 7.
Резонатор 7 имеет нагрузочную добротность, равную или более высокую, чем у ускоряющей секции 3. Частота резонатора 7 равна частоте ускоряющей секции 3. При этом в канале обратной связи волна, отражаясь от двух высокодобротных объектов (резонаторной секции 3 и резонатора 7), поступает на вход магнетрона и обеспечивает затягивание и стабилизацию его частоты. Фазовращатель 4 предназначен для установки оптимальной фазы отраженной волны на входе магнитрона 1. Резонатор 7 должен работать в режиме недосвязи, чтобы фазовый набег в канале обратной связи имел характеристики, обеспечивающие одночастотное возбуждение магнетрона на рабочей частоте. The resonator 7 has a load factor equal to or higher than that of the accelerating section 3. The frequency of the resonator 7 is equal to the frequency of the accelerating section 3. In this case, in the feedback channel, the wave, reflected from two high-quality objects (resonator section 3 and resonator 7), arrives at the input of the magnetron and ensures the tightening and stabilization of its frequency. The phase shifter 4 is designed to set the optimal phase of the reflected wave at the input of the magnetron 1. The resonator 7 must operate in the non-coupling mode, so that the phase shift in the feedback channel has characteristics that provide single-frequency excitation of the magnetron at the operating frequency.
Предлагаемое устройство позволяет повысить коэффициент стабилизации частоты на 30 - 50% за счет увеличения по сравнению с прототипом фиксирующего воздействия сигнала, отраженного от двух высокодобротных нагрузок, на магнетронный генератор. The proposed device allows to increase the frequency stabilization coefficient by 30 - 50% due to the increase in comparison with the prototype of the fixing effect of the signal reflected from two high-quality loads on the magnetron generator.
Источники информации
1. Лебедев И.В. Техника и приборы СВЧ, т.2, М.: Высшая школа, 1972.Sources of information
1. Lebedev I.V. Microwave engineering and instruments, vol. 2, M .: Higher school, 1972.
2. Gory H.R. Network for Pulling a Microwave Generator to the Frequency of its Resonant Load - USA patent 3714592, 1973. 2. Gory H.R. Network for Pulling a Microwave Generator to the Frequency of its Resonant Load - USA patent 3714592, 1973.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU99115943/06A RU2166241C2 (en) | 1999-07-26 | 1999-07-26 | Accelerator incorporating high-frequency power supply |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU99115943/06A RU2166241C2 (en) | 1999-07-26 | 1999-07-26 | Accelerator incorporating high-frequency power supply |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2166241C2 true RU2166241C2 (en) | 2001-04-27 |
Family
ID=20222982
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU99115943/06A RU2166241C2 (en) | 1999-07-26 | 1999-07-26 | Accelerator incorporating high-frequency power supply |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2166241C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9443633B2 (en) | 2013-02-26 | 2016-09-13 | Accuray Incorporated | Electromagnetically actuated multi-leaf collimator |
-
1999
- 1999-07-26 RU RU99115943/06A patent/RU2166241C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9443633B2 (en) | 2013-02-26 | 2016-09-13 | Accuray Incorporated | Electromagnetically actuated multi-leaf collimator |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101043664B1 (en) | Phased Array Radar Systems and Their Subassemblies | |
US20070252532A1 (en) | Plasma lamp with stable feedback amplification and method therefor | |
US7786823B2 (en) | Power regulators | |
CN103199855A (en) | Multi-path injection lock magnetron coherent power combination microwave source | |
WO1988000760A1 (en) | Injection switch and directional coupler | |
Ikeda et al. | 2.4-GHz-band high-power and high-efficiency solid-state injection-locked oscillator | |
US4004181A (en) | Hyperfrequency resonant system for accelerating a charged particle beam and a microton equipped with such a system | |
JP3115431B2 (en) | Microwave oscillator | |
EP0665652B1 (en) | Injection-locked oscillator | |
RU2166241C2 (en) | Accelerator incorporating high-frequency power supply | |
CN110429452B (en) | A Dual Ring Broadband Tunable Photoelectric Oscillator | |
JP3751967B1 (en) | Magnetron oscillator | |
JP3856154B1 (en) | Magnetron oscillator | |
Genoud et al. | Study of the effect of reflections on high-power, 110-GHz pulsed gyrotron operation | |
US6909322B2 (en) | Stage of a power generator of high frequency current | |
JP2007082171A (en) | Magnetron oscillation device | |
CN114421108B (en) | W-waveband multi-path waveguide power synthesis system for active rejection | |
Kasparek et al. | High-power microwave diplexers for advanced ECRH systems | |
USH1758H (en) | Microwave amplifier having cross-polarized cavities | |
Shahid et al. | A phase‐shifterless experimental scheme for power combination of two magnetrons utilizing a single RF power amplifier | |
Abubakirov et al. | Quasi-Optical Input Mode Coupler for a Ka-Band Multimegawatt Gyroklystron | |
WO1988001451A1 (en) | Microwave diode oscillator | |
Kuhn et al. | Power combining by means of harmonic injection locking | |
RU2168291C2 (en) | Accelerator with radio-frequency power supply unit | |
Hatfield et al. | Use of a magnetron as a high-gain, phased-locked amplifier in an electronically-steerable phased array for wireless power transmission |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20020727 |