PlazmaTek - Plazma Uygulama, Enerji, Üretim, Danışmanlık, Elektronik San. Tic. LTD. ŞTİ.

Anahtar kelimeyi girin...

TWT (Travelling Wave Tubes)

KATEGORİLER : TWT
Yönetici:
Prof. Dr. Lütfi Öksüz
Yayın Tarihi:
1 January 2015
Yer:
Isparta
Proje Numarası:
Geliştiren:
Prof. Dr. Lütfi Öksüz
Proje Hakkında

Fiziksel yapısı

Bir Yürüyen Dalga Tüpü dört bölümden meydana gelir:

  1. Elektron tabancası, elektron demeti yaratır ve bu demeti tüpün boylamasına ekseni yönünde ivmelendirir.
  2. Manyetik odaklama düzeni, elektron demetine ana eksen boyunca bir kılavuz manyetik alan yaratır ve bir dar demet haline getirir.
  3. Etkileşim devresi olarak gecikme hattı, örneğin bir tüp içerisindeki tel spiral, yüksek frekansta düşük empedanslı bir hat meydana getirir.
  4. Toplayıcı. Elektron demeti toplayıcıda frenlenir ve gecikme hattını geçtikten sonra saptırılır.

Yürüyen Dalga Tüplerinin tüm parçaları bir yüksek vakumlu cam ya da seramik gövde içindedir. Giriş ve çıkışlar, dalga kılavuzları ya da eşeksenel kablolarla yapılır. Aynı zamanda yönlü bağdaştırıcı ile bir galvanik yalıtım yapmak da mümkündür.

– Elektron tabancası

Burada kullanılan elektron tabancasının yapısı katot ışınlı tüplerin tümünde kullanılan yapıya benzer. Genellikle, yeterli sayıda elektron salınımı sağlamak için bir ısıtıcı bobin ile 850° ila 1100° C arasında bir sıcaklığa kadar dolaylı olarak ısıtılan bir katottan meydana gelir. Katotun etrafına, katotla aynı gerilime ya da biraz daha düşük bir negatif gerilime sahip ısıtılmamış bir plaka konulur. Böylece elektronların anot yönüne doğru hareketlenmesi sağlanır. Bir ya da daha fazla sayıda anot, elektronların yararlanabilir bir hıza çıkmasını sağlarlar. Elektronlar, bir delik ya da ızgara içinden geçerler ve bir elektron demeti olarak gecikme hattı boyunca yollarına devam ederler.

Meydana gelen tehlikeli iyonize ışımanın yayılmaması için elektron tabancası bir koruyucu kılıf içine alınmıştır.

– Manyetik odaklayıcı

Elektron demeti ve gecikme hattının çevresini saran manyetik odaklama düzeni elektronları çok dar bir demete dönüştürür. Bu mıknatıs, bir sabit mıknatıs ya da elektromıknatıs olabilir. Sabit mıknatıs herhangi bir besleme kaynağına ihtiyaç duymaması ve bir manyetik alanı sürekli olarak sağlama gibi bir üstünlüğe sahiptir. Sakıncası ise; Yürüyen Dalga Tüplerinin gücünün en uygun kullanılabilmesini sağlayan manyetik akı değer ayarının yapılamamasıdır. Eğer gerekli tek bir sabit mıknatıs yerine, birden daha fazla sayıda daha küçük mıknatıs kullanılırsa Yürüyen Dalga Tüpü yükseltecinin toplam ağırlığı önemli miktarda azalır.

Mıknatıs ve tüp arasında ekranlama amacıyla bir alüminyum mahfaza bulunur. Bu mahfazanın manyetik alandan etkilenmemesi için ferromanyetik malzemeden yapılmamış olması gerekir. Harici manyetik alanlar girişim (interference) sonucu, iç manyetik alanın düzgünlüğünü etkileyebilir ve hatta Yürüyen Dalga Tüpünü işe yaramaz hale getirebilir. Bu nedenle Yürüyen Dalga Tüpleri, bu girişim alanlarına yeterli açıklığı sağlamak için büyük boy paketlerde tedarik edilir.

– Geciktirme hattı

Elektron demeti içindeki elektronlar ışık hızından çok daha düşük bir hızla hareket ederler. Bu hız, 4 ila 120 kV arasında değişen katot gerilimine bağlı olarak ışık hızının yaklaşık % 10 ila % 50’si civarındadır. Bir hattaki elektromanyetik dalgaların yayılma hızı ışık hızının yaklaşık % 66 ila % 80’i arasındadır. Bu nedenle gecikme hattı, içinde hareket eden yüksek frekansın elektronların hızına düşürmesi gerekir. Bu, daima dolambaçlı yolların yardımıyla gerçekleşir. Bu dolambaçlı yollar spiral ya da zikzak biçimli olabilir.

– Toplayıcı

Toplayıcı da Yürüyen Dalga Tüplerinin bir elektrotudur. Katot çok yüksek bir negatif gerilime bağlıyken, toplayıcı genellikle toprağa bağlıdır. Bu bakımdan bir anot gibi hareket eder. Eğer Yürüyen Dalga Tüplerine herhangi bir giriş gerilimi uygulanmamışsa, toplayıcı elektron demetinin tüm enerjisini soğurabilmelidir. Bu nedenle çok yüksek çıkış gücüne sahip Yürüyen Dalga Tüplerindeki toplayıcının cebri soğutulması gerekir. Bu, bir hava soğutma ya da sıvı soğutma ile olabilir. Dünyada kullanılan Yürüyen Dalga Tüplerinde bu soğutma radyant sistemle yapılmaktadır. Çok yüksek güçlü Yürüyen Dalga Tüplerinde, toplayıcı birkaç kademeli yapılır.

Çalışma prensibi

Bir yüksek frekanslı giriş gerilimi, elektron demetiyle aynı yayılma hızına sahip olana kadar gecikme hattı tarafından geciktirilen ve böylece belirli elektronlara daha uzun bir süre etki edebildiği bir ilave elektrik alanı meydana getirir. Elektronlar elektrik alanı salınımının pozitif yarı dalgasında ilaveten ivmelenirler, buna karşılık negatif yarı dalga süresince frenlerler. Bu olaya Yürüyen Dalga Tüplerinin hız modülasyonu denir. Şimdi, yavaş elektronlar daha hızlı elektronlar tarafından yakalanmaktadır. Bunun ardından elektronlar demetlenir.

Geometry Dash download