專(zhuān)利名稱(chēng)：用于回旋管的可調(diào)諧準(zhǔn)光諧振腔的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及高功率微波、毫米波源技術(shù)。
背景技術(shù)：
20世紀(jì)50年代末期，澳大利亞天文學(xué)家Twiss通過(guò)對(duì)電離層吸收電磁波現(xiàn)象的觀察，提出了電子回旋諧振受激輻射的新概念。大約與此同時(shí)，美國(guó)科學(xué)家Schneider和前蘇聯(lián)科學(xué)家Gaponov也各自獨(dú)立提出了考慮相對(duì)論效應(yīng)時(shí)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的螺旋電子注與電磁波互作用的新概念。在20世紀(jì)60年代中期，美國(guó)科學(xué)家Hirshfield通過(guò)實(shí)驗(yàn)完全證實(shí)了電子回旋脈塞的機(jī)理。在此基礎(chǔ)上，前蘇聯(lián)科學(xué)家經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期研究，成功研制了以電子回旋脈塞為機(jī)理的微波器件-回旋管?；匦墚a(chǎn)生的微波具有高頻率和高功率的特點(diǎn)，其輸出功率從成百千瓦量級(jí)至兆瓦量級(jí)，工作頻率覆蓋了從厘米波至毫米波甚至更高波段。 參見(jiàn)圖I 3。傳統(tǒng)回旋管采用的波導(dǎo)諧振腔，輸出頻率由諧振腔中工作模式的頻率決定，波導(dǎo)諧振腔各工作模式之間相互獨(dú)立，因而傳統(tǒng)回旋管的工作頻率不連續(xù)，并且波導(dǎo)諧振腔的尺寸無(wú)法在工作中進(jìn)行改變，導(dǎo)致無(wú)法實(shí)現(xiàn)頻率的連續(xù)可調(diào)諧工作，這使得回旋管的應(yīng)用收到諸多限制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足而提出一種用于回旋管的可調(diào)諧準(zhǔn)光諧振腔，可以便捷的實(shí)現(xiàn)回旋管輸出頻率的調(diào)諧。本發(fā)明解決所述技術(shù)問(wèn)題采用的技術(shù)方案是，用于回旋管的可調(diào)諧準(zhǔn)光諧振腔，其特征在于，由形狀相同的兩個(gè)準(zhǔn)光鏡相對(duì)放置形成準(zhǔn)光諧振腔；還有一個(gè)縱向調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，用于調(diào)節(jié)兩個(gè)準(zhǔn)光鏡之間的距離。進(jìn)一步的說(shuō)，每個(gè)準(zhǔn)光鏡包括三個(gè)部分中間部分的直柱面鏡，分別設(shè)置于直柱面鏡兩端的第一緩變斜面柱面鏡和第二緩變斜面柱面鏡，所述第一緩變斜面柱面鏡的曲率半徑自外側(cè)端部漸變?cè)龃笾僚c直柱面鏡的曲率半徑相同，所述第二緩變斜面柱面鏡的曲率半徑自外側(cè)端部漸變減小至與直柱面鏡的曲率半徑相同。所述縱向調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)為連接于準(zhǔn)光鏡的調(diào)節(jié)桿。兩個(gè)準(zhǔn)光鏡分別設(shè)置于兩個(gè)U型槽內(nèi)。所述第一緩變斜面柱面鏡的長(zhǎng)度為10mm，曲率半徑自外側(cè)端部處6. 2mm漸變?cè)龃笾?. 7mm ;直柱面鏡的長(zhǎng)度為17mm，曲率半徑為6. 7mm ;所述第二緩變斜面柱面鏡的長(zhǎng)度為IOmm,曲率半徑自外側(cè)端部處7. Omm漸變減小至6. 7mm。兩個(gè)準(zhǔn)光鏡之間的可調(diào)距離為6. 6mm 6. 8mm0本發(fā)明的有益效果是，鏡面的位置可以通過(guò)調(diào)節(jié)桿進(jìn)行調(diào)節(jié)，因而鏡面之間的距離可以通過(guò)調(diào)節(jié)桿進(jìn)行調(diào)節(jié)。通過(guò)改變鏡面之間的距離可以改變諧振腔中模式的工作頻率，連續(xù)調(diào)節(jié)鏡面之間的距離就可以實(shí)現(xiàn)回旋管的輸出頻率的連續(xù)可調(diào)諧。


圖I為傳統(tǒng)的回旋管示意圖。圖2為圖I的回旋管的剖面圖。圖3為圖I的回旋管的橫截面圖。圖4為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖(局部)。其中，1、2準(zhǔn)光鏡，I. 1、1·2、1·3、2· 1、2.2、 2. 3為準(zhǔn)光鏡鏡面，3、4為U型槽5、6為調(diào)節(jié)桿。準(zhǔn)光鏡1、2相對(duì)放置，在1、2之間的空間形成準(zhǔn)光諧振腔。圖5為本發(fā)明的兩個(gè)準(zhǔn)光鏡的橫截面示意圖。
具體實(shí)施例方式參見(jiàn)圖4、5。 圖4為本發(fā)明實(shí)施例縱剖后的示意圖，斜紋線(xiàn)(陰影線(xiàn))部分為剖面。圖5為兩個(gè)完整的準(zhǔn)光鏡的橫截面圖。依據(jù)圖4、5即可確定整體結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的準(zhǔn)光諧振腔由兩個(gè)準(zhǔn)光鏡1、2相對(duì)放置組成，圖中標(biāo)號(hào)為I. 1、1. 2,1. 3、
2.1,2. 2,2. 3部分為準(zhǔn)光鏡的鏡面。其中，I. 1、2. I為緩變斜面柱面鏡，I. 2,2. 2為直柱面鏡，I. 3,2. 3為緩變斜面柱面鏡，I. I、I. 2、I. 3相連接部分鏡面曲率相同，2. 1,2. 2,2. 3相連接部分鏡面曲率相同，即，在緩變斜面柱面鏡和直柱面鏡的連接處，緩變斜面柱面鏡和直柱面鏡的曲率是相同的。以上方的準(zhǔn)光鏡為例，第一緩變斜面柱面鏡I.I的曲率半徑自外側(cè)端部漸變?cè)龃笾僚c直柱面鏡I. 2的連接處，在連接處的曲率半徑與直柱面鏡I. 2相同，第二緩變斜面柱面鏡I. 3的曲率半徑自外側(cè)端部漸變減小至與直柱面鏡I. 2的連接處，在連接處與直柱面鏡 I. 2的曲率半徑相同。下方準(zhǔn)光鏡同理。準(zhǔn)光鏡1、2分別由U型槽3、4固定并可以在U型槽中滑動(dòng)，通過(guò)調(diào)節(jié)桿5、6可以控制準(zhǔn)光鏡1、2之間的距離，實(shí)現(xiàn)工作模式的諧振頻率變化，實(shí)現(xiàn)回旋管的頻率調(diào)諧?？梢愿鶕?jù)回旋管的性能要求選取工作模式，針對(duì)該模式獲取鏡面I. 1,1. 2、1. 3與鏡面2. I、2. 2、2. 3的曲率半徑，長(zhǎng)度以及準(zhǔn)光鏡1、2之間的距離范圍。例如，選取工作模式ΤΕ06模，鏡面I. 2,2. 2的曲率半徑為6. 7mm、長(zhǎng)度為17mm，斜面鏡I. I、2. I兩端面的曲率半徑為6. 2mm與6. 7mm、長(zhǎng)度10mm，斜面鏡I. 3、2. 3兩端面的曲率半徑為6. 7mm與7. 0mm、長(zhǎng)度IOmm,準(zhǔn)光鏡1、2之間的可調(diào)諧距離為6. 6mm 6. 8mm,對(duì)應(yīng)回旋管的工作頻率為137GHz 143GHz，可調(diào)諧帶寬為6GHz。距離調(diào)節(jié)可通過(guò)對(duì)調(diào)節(jié)桿 5或調(diào)節(jié)桿6調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)，也可以通過(guò)同時(shí)調(diào)節(jié)兩個(gè)調(diào)節(jié)桿實(shí)現(xiàn)。
權(quán)利要求
1.用于回旋管的可調(diào)諧準(zhǔn)光諧振腔，其特征在于，由形狀相同的兩個(gè)準(zhǔn)光鏡相對(duì)放置形成準(zhǔn)光諧振腔；還有一個(gè)縱向調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，用于調(diào)節(jié)兩個(gè)準(zhǔn)光鏡之間的距離。
2.如權(quán)利要求I所述的用于回旋管的可調(diào)諧準(zhǔn)光諧振腔，其特征在于，每個(gè)準(zhǔn)光鏡包括三個(gè)部分中間部分的直柱面鏡，分別設(shè)置于直柱面鏡兩端的第一緩變斜面柱面鏡和第二緩變斜面柱面鏡，所述第一緩變斜面柱面鏡的曲率半徑自外側(cè)端部漸變?cè)龃笾僚c直柱面鏡的曲率半徑相同，所述第二緩變斜面柱面鏡的曲率半徑自外側(cè)端部漸變減小至與直柱面鏡的曲率半徑相同。
3.如權(quán)利要求I所述的用于回旋管的可調(diào)諧準(zhǔn)光諧振腔，其特征在于，所述縱向調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)為連接于準(zhǔn)光鏡的調(diào)節(jié)桿。
4.如權(quán)利要求I所述的用于回旋管的可調(diào)諧準(zhǔn)光諧振腔，其特征在于，兩個(gè)準(zhǔn)光鏡分別設(shè)置于兩個(gè)U型槽內(nèi)。
5.如權(quán)利要求2所述的用于回旋管的可調(diào)諧準(zhǔn)光諧振腔，其特征在于，所述第一緩變斜面柱面鏡的長(zhǎng)度為IOmm,曲率半徑自外側(cè)端部處6. 2mm漸變?cè)龃笾?. 7mm ;直柱面鏡的長(zhǎng)度為17mm，曲率半徑為6. 7mm ;所述第二緩變斜面柱面鏡的長(zhǎng)度為10mm，曲率半徑自外側(cè)端部處7. Omm漸變減小至6. 7mm。
6.如權(quán)利要求5所述的用于回旋管的可調(diào)諧準(zhǔn)光諧振腔，其特征在于，兩個(gè)準(zhǔn)光鏡之間的可調(diào)距離為6. 6mm 6. 8_。
全文摘要
用于回旋管的可調(diào)諧準(zhǔn)光諧振腔，涉及高功率微波、毫米波源技術(shù)。本發(fā)明，由形狀相同的兩個(gè)準(zhǔn)光鏡相對(duì)放置形成準(zhǔn)光諧振腔；還有一個(gè)縱向調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，用于調(diào)節(jié)兩個(gè)準(zhǔn)光鏡之間的距離。本發(fā)明的有益效果是，鏡面的位置可以通過(guò)調(diào)節(jié)桿進(jìn)行調(diào)節(jié)，因而鏡面之間的距離可以通過(guò)調(diào)節(jié)桿進(jìn)行調(diào)節(jié)。通過(guò)改變鏡面之間的距離可以改變諧振腔中模式的工作頻率，連續(xù)調(diào)節(jié)鏡面之間的距離就可以實(shí)現(xiàn)回旋管的輸出頻率的連續(xù)可調(diào)諧。
文檔編號(hào)H01P7/06GK102709665SQ20121004927
公開(kāi)日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2012年2月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月29日
發(fā)明者傅文杰, 劉盛綱, 鄢揚(yáng) 申請(qǐng)人:電子科技大學(xué)