Kotelnikov Institute of Radio Engineering and Electronics of RAS Русский Sign in Submit a paper
Journal of Radio Electronics Online scientific journal · eISSN 1684-1719
2018, № 9 · PHYSICAL PROBLEMS OF ELECTRONICS

О возможности применения двух БАК - колебаний в клистроне с высокой эффективностью

R.V. Egorov1, I.A. Guzilov2, O.I. Maslennikov2, V.L. Savvin1

1 Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, Москва, 119991, Ленинские Горы, МГУ, Russia
2 ООО «Базовые технологии и компоненты вакуумных приборов», Москва, 117342, Введенского д.3, к.1, Россия, Russia
Full text (PDF) DOI: 10.30898/1684-1719.2018.9.15 UDC 621.385.624 EDN YASPKP

Abstract

The possibility of L - band klystron’s creation for accelerator with efficiency higher than 80% by means of two core oscillations of BAC - method of electron grouping is discussed. The conditions for the formation of a convergent bunch in the BAK - klystron are also discussed in this paper. Correctness of grouping idea was confirmed by successful tests of first experimental samples of multiple-beam klystrons. The experimental S - band BAС - klystrons with an output power level of 6 ÷ 7 MW have a maximum efficiency of 66%, which allows to use the proposed BAС - method for creating powerful klystrons with high efficiency. The proposed new method of the electron beam grouping is also employed for single-beam klystron designs. Using a system with two BAC - oscillations in the electrodynamic system makes it possible to significantly increase the resultant efficiency of the klystron. This is confirmed by the results of the electrodynamic system optimization of a 13 - cavities (including 2 group of 3 BAC - cavities) single - beam klystron with two BAC - oscillations, which can be used in accelerator technology. The efficiency of such a klystron can reach 82% at a reasonable length of the anode.

  • вакуумная электроника
  • клистрон
  • БАК - метод
  • vacuum electronics
  • klystron
  • BAC method
Аннотация (на русском)

О возможности применения двух БАК - колебаний в клистроне с высокой эффективностью

Обсуждается возможность создания клистрона для ускорителя с эффективностью выше 80% с помощью двух колебаний ядра БАК - метода группировки электронного потока. Корректность идеи группировки подтверждена успешными испытаниями первых экспериментальных образцов многолучевых БАК - клистронов S - диапазона длин волн.

For citation

Egorov R.V., Guzilov I.A., Maslennikov O.I., Savvin V.L. О возможности применения двух БАК - колебаний в клистроне с высокой эффективностью // Journal of Radio Electronics. – 2018. – No. 9. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2018.9.15

References

  1. I. Guzilov, "BAC Method of Increasing the Efficiency in Klystrons". IEEE Vacuum Electron Sources Conference (IVESC2014), Russia, Saint Petersburg, June 29-July 4, 2014. URL: http://ieeexplore.ieee.org/document/6891996
  2. I. Guzilov, R. Egorov, O. Maslennikov, G. Mcmonagle, I.Syratchev, B. Woolley "Commercial Prototype of High Efficiency S-band Pulsed BAC MBK". IEEE Vacuum Electron Sources Conference (IVESC2016), Korea, Seoul, October 18-20, 2016.
  3. I.Guzilov, O.Maslennikov, R.Egorov, I.Syratchev, V.Kobets, A.Sumbaev. Comparison of 6 MW S-band Pulsed BAC MBK with the Existing SBKs. 18th International Vacuum Electronics Conference, p. 68, London, April 24-26, 2017.
  4. Р. В. Егоров, И. А. Гузилов, О. Ю. Масленников. Импульсный 6 МВт БАК многолучевой клистрон. Журнал радиоэлектроники (электронный журнал), 2017, № 7, URL: http://jre.cplire.ru/jre/jul17/3/text.pdf
  5. Р. В. Егоров, И. А. Гузилов, О. Ю. Масленников, В. Л. Саввин. О возможности повышения выходной мощности БАК - клистронов. Журнал радиоэлектроники (электронный журнал), 2017, № 10, URL: http://jre.cplire.ru/jre/oct17/12/text.pdf
  6. Konnov A.V. and Malykhin A.V. Frequency-domain code Dev. 5.1 for analysis of coupled cavity traveling wave tubes, klystrons and their hybrids, IVEC 2005, Noordwijk, Netherlands, pp. 195-198.
  7. ANSYS HFSS (High Frequency Structure Simulator). 3D Electromagnetic Field Simulator for RF and Wireless Design [электронный ресурс]. URL: http://www.ansys.com/products/electronics/ansys-hfss