Extragerea energie de la electroni

Extragerea energie de la electroni

Prin deplasarea intr-un camp frinant, electronii isi micsoreaza viteza si implicit energia cinetica(). Diferenta energetica este cedata campului de microunde:

Si este cu atat mai mare cu cat viteza finala() este mai mica decat cea initiala (). Campul de microunde, intre planurile cavitatii rezonante se poate genera de o sarcina activa externa sau folosind o sarcina pasiva si curentul indus.

Fie o rezistenta exterioara R prin care trece curentul indus. Campul frinant se poate obtine daca tensiunea la borne are polaritatea din fig de mai jos(puntul a), atunci cand electronii tranziteaza spatiul(d). Pentru a obtine oscilatii neamortizate in rezonator este necesar ca electronii sa intre periodic in campul frinant cu o perioada egala cu a semnalului pe care este acordata cavitatea (figura b).

Tensiunea de microunde indusa poate avea valoarea maxima (care a determinat viteza initiala ) daca viteza finala() este nula. In plus trebuie ca sa nu se modifice substantial pe timpul de zbor( mic).

La unghiuri mici de zbor, coeficientul de interactiune M este aproape unitar si curentul indus are valoarea maxima apropiata de cea a curentului de convectie.

Acest lucru impune realizarea in dispozitivele de microunde a unor distante(d) mici. Aceasta interactiune este de scurta durata, astfel ca un grup de electroni cedeaza energie cel mult o data pe timpul unei perioade a semnalului de microunde. La conditia de sincronizare , grupul de electroni aflat in camp frinant cedeaza permanent energia campului de microunde pe timpul cat aceasta se deplaseaza de la intrare la iesire. In acest fel, amplitudinea semnalului variaza exponential pe directia de propagare. Relatia se sincronism este valabila pentru interactiunea grupului de electroni atat cu unda directa cat si cu unda inversa a carei amplitudine se va modifica de la iesire catre intrare dupa aceeasi lege.