Utökad interaktionsoscillator
Den utökade interaktionsoscillatorn (EIO) är ett linjärt strålvakuumrör designat för att omvandla likström till RF -effekt . Omvandlingsmekanismen är rymdladdningsvågprocessen där hastighetsmodulering i en elektronstråle omvandlas till ström- eller täthetsmodulering med avstånd .
Rören innehåller en enda resonator . Hela kaviteten är en rektangulär låda som innehåller en stegliknande struktur genom vilken elektronstrålen passerar. En sådan kavitet har ett stort antal resonanser men i det använda resonansläget utvecklas stora RF-fält i mellanrummen mellan stegpinnarna. Fasförflyttningen , och den beskrivs som synkron . I detta sammanhang betyder samma fält ett fält av samma fas men inte nödvändigtvis samma storlek .
En elektronstråle som går in i en RF-exciterad kavitet med ungefär synkron hastighet kommer att ta emot kumulativ hastighetsmodulering vid varje gap. Efter en bit in i resonatorn kommer upprepade accelererade elektroner att komma ikapp med elektroner som upprepade gånger bromsas in, och klasar bildas. Dessa knippen kommer att ha en hastighet nära strålens hastighet. Om elektronhastigheten är något större än synkron, kommer buntarna att börja korsa mellanrum när fältet fördröjs, snarare än noll. När detta händer bromsas elektronerna; deras förlorade energi erhålls av kaviteten och ihållande svängningar blir möjliga. När hastigheten för strålen som kommer in i kaviteten ökas ytterligare , överförs mer energi till kaviteten och svängningsfrekvensen stiger något. Så småningom slår dock buntarna igenom de retarderande fälten och svängningarna upphör abrupt. En minskning av strålens hastighet (spänning) kommer att få röret att återuppta oscillationen. Det är dock nödvändigt att minska strålhastigheten under det värde vid vilket svängningarna upphörde innan svängningen börjar igen. Detta fenomen är känt som hysteres och liknar det som observeras i många reflexklystroner .
Frekvensändringen som sker när strålspänningen höjs kallas elektronisk avstämning och är typiskt 0,2 % av arbetsfrekvensen mätt från halv effekt till upphörande av svängning. För större frekvensförändringar används mekanisk avstämning som erhålls genom att ena väggen i kaviteten flyttas. Den rörliga väggen är i själva verket en kolv som kan förflyttas i en tunnel vars tvärsnitt är samma som väggen den ersätter. Omfånget för mekanisk avstämning begränsas vanligtvis av parasitresonanser som uppstår när den oscillerande frekvensen och frekvensen för en av de många andra kavitetsresonanserna sammanfaller. När detta händer uppstår allvarliga förluster, ofta tillräckligt för att undertrycka svängningen helt. Vanligtvis kan ett mekaniskt avstämningsområde på 4 % erhållas men större intervall har visats.
Bortsett från resonanshålrummet är Extended Interaction Oscillator mycket lik mer konventionella klystroner . En elektronkanon producerar en smal stråle av elektroner som hålls vid den erforderliga diametern av ett magnetfält medan den passerar genom RF-sektionen. Därefter går strålen in i ett relativt fältfritt område där den sprids ut och samlas upp av en lämpligt kyld kollektor. Många av dessa oscillatorer har elektriskt isolerade anoder och i dessa fall bestämmer spänningen mellan katod och anod rörströmmen som i sin tur bestämmer den maximala uteffekten.