Оротрон

Оротро́н

[от слов «открытый», «резонатор» и (элек)трон (См. Электрон)], электровакуумный прибор (См. Электровакуумные приборы), в котором в результате взаимодействия электронного луча с периодической структурой (См. Периодическая структура) открытого резонатора возбуждаются электромагнитные волны. О. применяют в качестве генератора миллиметровых и субмиллиметровых волн, главным образом в радиоспектроскопии для физических и биологических исследований. Предложен советскими физиками Ф. С. Русиным и Г. Д. Богомоловым в 1965. О. (рис.) представляет собой открытый резонатор, одно из зеркал которого имеет периодическую структуру. Электронный поток находится в фокусирующем магнитном поле, направленном параллельно движению электронов. Длина генерируемых волн λ определяется скоростью электронов v и периодом структуры d (λ = d ․v /c, где с — скорость света), а также расстоянием а между зеркалами резонатора (λ — 2a /m, где m — число полуволн, укладывающихся между зеркалами). Вывод электромагнитных волн из О. осуществляется либо через Радиоволновод, либо непосредственно излучением в свободное пространство. В последнем случае зеркало, противоположное зеркалу с периодической структурой, должно быть слабо прозрачным для генерируемых волн. Перестройка частоты осуществляется в полосе, превышающей октаву, — либо непрерывно (одновременным изменением напряжения, ускоряющего электроны, и перемещением одного из зеркал, т. е. изменением расстояния a), либо дискретно (при этом изменяется m). О. генерирует волны с высокой стабильностью частоты (мощность на выходе ~ 10 вт при кпд ~ 1%).

Лит.: Русин Ф. С., Богомолов Г. Д., Оротрон как генератор миллиметрового диапазона, в сборнике: Электроника больших мощностей, в. 5, М., 1968; Эффект дифракционного излучения и его применение в электронике, «Электронная техника, серия 1», 1972, в. 12.

Р. А. Силин.

Схема конструкции оротрона: 1 — зеркало с периодической структурой; 2 — электронный поток; 3 — радиоволновод; 4 — зеркало; а — расстояние между зеркалами; d — период структуры.