Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Портис А. -> "Физическая лаборатория" -> 49

Физическая лаборатория - Портис А.

Портис А. Физическая лаборатория. Под редакцией Русакова Л.А. — М.: Наука, 1972. — 320 c.
Скачать (прямая ссылка): fizlab1972.djvu
Предыдущая << 1 .. 43 44 45 46 47 48 < 49 > 50 51 52 53 54 55 .. 116 >> Следующая

Подайте сигнал из приемного рупора на катодный осциллограф по схеме рис. 11. При использовании пилообразного напряжения
У,Мгц _
8530 8520
ш
8500
то
8970
-60 -80 -100 -120 -R0 -180 -180 V€
Рис. 12.
горизонтальной развертки осциллографа напряжение на отражателе Vc изменяется синхронно с этим напряжением. Представим себе, что напряжение Vs равно 100 е. Если мы меняем напряжение отражателя Vc от 50 до 150 в, то, как видно из рис. 9, мы пройдем через /2=8, 7, 6 и 5 моды колебаний. Для каждой моды колебаний мы ожидаем максимума выходной энергии вблизи центра моды колебания, как показано на рис. 8. Таким образом, можно ожидать появления на осциллографе кривой, аналогичной кривой рис. 12, б, представляющей собой график выходной энергии Р клистрона как функции напряжения на отражателе. Заметьте, что в центре каждой моды колебания клистрон работает на резонансной частоте своего объемного резонатора v0 (рис. 12, а). Если мы увеличим величину Vc, сгустки электронов возвратятся к сеткам Gx и G2 скорее и возбудят объемный резонатор на частоте более высокой, чем v0. И, наоборот, если мы уменьшим величину Vc, электроны вернутся позднее и возбудят резонатор на частоте более низкой, чем v0. Итак, возможно небольшое изменение частоты каждой моды колебаний клистрона. Для клистрона 723 А/В интервал частот между точками половинной мощности, называемый электронным диапазоном настройки, составляет около 45 Мгц.
158
Регулируя напряжение отражателя Ус, изменяя напряжение горизонтальной развертки, можно сцентрировать одну из мод колебаний на развертке осциллографа. Теперь можно зафиксировать величины Кв и Ус для этого вида колебаний. Можно постепенно изменять Vb и производить соответствующие изменения в VCt чтобы сохранять центровку данной моды колебаний на развертке. Таким путем можно получить график для одной из мод колебаний.
т гоо 8оо т vs
Рис. 13.
Повторите эту процедуру для всех мод колебаний, которые вы сможете обнаружить.
Составьте график семейства кривых, аналогичных кривым на рис. 9.
Можно ли использовать это семейство кривых для определения индекса п моды колебаний, соответствующего каждой кривой? Простой способ такого определения показан ниже на рис. 13. Взяв полученные данные для колебаний клистрона, проведите линию с соответствующим наклоном. Если мы запишем уравнение этой линии в виде
Ус = тУв, (24)
то подстановкой в уравнение (22) получим
1 11+т / . 3 \
7^=4Т^("+Т)- (25)
Теперь мы можем составить график величины 1/УУв, разделенный равными интервалами, и произвести линейную экстраполяцию, как показано на рис. 14. Линия должна пересекать ось абсцисс при
п=—|-, что дает возможность установить индексы мод колебаний.
Возможно вас удивит то, что линейность, полученная на рис. 14, гораздо лучше, чем согласование кривых мод колебаний с уравнением (22). Как вы это объясните? Основной причиной нарушения соответствия между модами колебаний и уравнением (22) является упрощающее предположение об однородном замедляющем поле между сеткой и отражателем. Поскольку размер отражателя ограничен, замедляющее поле будет неоднородным, причем неоднородность зависит от размера и формы отражателя. Однако, если мы
159
одинаковым образом изменим масштаб Ув и Ус, траектория электрона не изменится. Электрон повернет обратно точно в том же месте. Это значит, что общее время пролета должно изменяться
как 1/11, или, что эквивалентно, как \/У Ув.
Так как время пролета для различных видов колебаний
пропорционально
можно заключить, что линейная зависимость, показанная -3/4 ----- на рИС не является след-
ствием каких-либо особых
Рис. 14.
предположении относительно формы поля.
Используйте данные рис. 14 для вычисления УА. Вычислите расстояние Ь от сеток до отражателя и сравните его с измерениями на ненагр ужен ном клистроне 723 А/В.
Приложение 2.9. Акустические преобразователи (трансдуктори)
Чтобы получить акустические волны с длиной порядка 1 см, необходимо работать на частотах, которые значительно выше обычных звуковых, иными словами — в сверхзвуковом диапазоне.
Скорость звука в воздухе при 20 °С равна 3,44-104 см/сек, и длине волны в I см соответствует частота
v = |- = 34,4 кгц. (26)
Для изучения распространения звука в этом частотном диапазоне нам понадобится устройство для преобразования звуковой энергии в электрическую и второе устройство для обратного преобразования. Такие устройства называются трансдукторами. Ультразвуковой преобразователь стандартного типа показан на рис. 15. Это устройство представляет собой цилиндр из титаната бария, который является материалом с постоянным электрическим дипольным моментом. Титанат бария можно поляризовать в радиальном направлении. Для этого между электродами на наружной и внутренней поверхности цилиндра следует приложить разность потенциалов. Когда температура охлаждаемого цилиндра пройдет через 120 °С, возникнет поляризация. Замечательным свойством титаната бария является его способность укорачиваться при наложении потенциала, совпадаю-
Предыдущая << 1 .. 43 44 45 46 47 48 < 49 > 50 51 52 53 54 55 .. 116 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed