ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Стабилизация частоты клистронов из "Техника ЭПР-спектроскопии" Одна из основных функций ЭПР-снектрометра состоит в точном измерении отношения частоты к напряженности магнитного поля при резонансе. Чтобы достигнуть высокой точности, необходимо как частоту, так и магнитное поле стабилизировать так, чтобы неопределенности этих величин были меньше неопределенности, допустимой в величине g -фактора. Стабилизации одних питающих напряжений недостаточно. В этом параграфе рассматриваются методы стабилизации частоты. Большинство описанных методов применимо не только для СВЧ. Здесь мы ограничимся только стабилизаторами частоты клистронов. [c.74] Стабилизатор частоты реагирует на ее изменения и стремится вернуть ее к начальному значению. Например, частота клистрона может сравниваться с резонансной частотой объемного резонатора. При изменении частоты клистрона возникает сигнал ошибки, полярность которого определяется знаком девиации. Этот сигнал ошибки усиливается и подается на отражатель клистрона в качестве добавки к его напряжению таким образом, чтобы вернуть частоту клистрона к первоначальному значению. В настоящем параграфе описываются некоторые практические методы реализации этого принципа. Стабилизировать частоту клистрона с точностью, большей 1 -10 , трудно. [c.74] На фиг. 2.14 приведена блок-схема электронного стабилизатора частоты. Дискриминатор создает напряжение, пропорциональное разности частот клистронного генератора и опорного резонатора. Напряжение ошибки усиливается и подается на отражатель клистрона так, чтобы вернуть частоту генератора к нужному значению. Для предотвращения самовозбуждения к амплитудно-фазовым характеристикам усилителя в такой системе предъявляются жесткие требования. Эти требования рассматриваются в перечисленных выше работах. [c.75] Существуют две модификации стабилизаторов Паунда система на постоянном токе и система на промежуточной частоте. [c.76] Ф II г. 2.15. Блок-схема стабилизатора клистрона на постоянном токе [94]. [c.77] Ф II г. 2.16. Выходное напряжение дискриминатора, пли напряжение сигнала ошибки, как функция частоты подводимой СВЧ-мощности. [c.77] ОТЛИЧНЫМ от нуля, а его фаза по разные стороны от резонанса отличается на я. Полярность сигнала можно реверсировать, изменив на четверть волны длину линии от опорного резонатора до двойного Г-моста. Этим путем достигается такой знак сигнала от синхронного детектора, который соответствует стабилизации частоты. Если ошибка выбора фазы равна я, то система дестабилизирует частоту. Схемы стабилизаторов на промежуточной частоте приведены в [94]. [c.80] В более простой системе стабилизации частоты напряжение на отражателе клистрона модулируется с частотой порядка 10 кгц. [c.80] Узел стабилизатора частоты клистрона. [c.81] Величины емкостей указаны в микрофарадах. Для некоторых конденсаторов указаны их реактивные сопротивления на частоте 13 кгц [82]. [c.81] Генератор для системы стабилизации клистрона. Величины емкостей указаны в микрофарадах [82]. [c.82] Форма сигнала ошибки при различных расстройках [82]. [c.83] Блок-схема стабилизатора с модуляцией напряжения отражателя частотой 50 кгц [57]. [c.84] Если же частота клистрона несколько отличается от частоты резонатора, то на выходе помимо 26 кгц появляется составляющая 13 кгц. При этом компоненты 13 кгц, возникающие с одной и с другой стороны от резонанса, противоположны по фазе (фиг. 2.23, б, г). [c.84] В [57] описан стабилизатор частоты клистрона, выполненный полностью на транзисторах (фиг. 2.25—2.27). Используется модуляция напряжения отражателя, для чего выбрана частота 50 кгц. Усиление по постоянному току составляет около 1000 полоса пропускания 50 гц. Питание схемы фиг. 2.26 может осуществляться либо от анодных батарей, либо от стабилизированного выпрямителя на фиг. 2.27. Последний обеспечивает ток нагрузки 20 лт и пульсации не более 2,5 мв. [c.85] Стабилизатор Паунда по самому принципу лучше стабилизатора с модуляцией напряжения на отражателе, так как он работает на одной частоте, а не в полосе частот. Однако система Паунда труднее в изготовлении и сложнее в эксплуатации, чем системы с модуляцией напряжения на отражателе. [c.85] ДЛЯ работы с ферромагнитным образцом, который в условиях резонанса поглощает очень много энергии. В [52, 99] описаны стабилизаторы частоты мощных СВЧ-генераторов на ЛОВ. [c.86] Стабилизатор частоты с опорным резонатором, собственная частота которого модулируется [116]. [c.86] Известен фазовый стабилизатор [77], в котором клистрон синхронизуется высшей гармоникой кварцевого генератора. Эта система может обеспечить большую монохроматичность СВЧ-генера-тора, чем любая из описанных выше. [c.86] В [76] предложен ЭПР-спектрометр на принципе электронного осциллятора . В таком спектрометре достигается высокая чувствительность без стабилизации частоты (см. также [86, 103]). [c.87] Вернуться к основной статье