281

Re: Вести c ускорителей и не только!

diprospan пишет:

у микроволновок даже из одной партии может быть разброс по частоте.
http://s1.bild.me/bilder/060112/2444988mikrowolnowka.jpg
т.е. мерять надо при покупке, выбрать точно на 2.45 Ghz.

Кушелев: Разброс в диапазоне 2.4 ... 2.5 меня вполне устраивает. Ведь резонатор будет изготавливаться на частоту конкретной микроволновки smile

282

Re: Вести c ускорителей и не только!

Кушелев:
Вам встречались микроволновки, которые работают не на 2.45 ГГц

это будет встречаться во всех с нестабилизированным напряжением, дрейф частоты.
в магнетроне управление электронным потоком осуществляется не эл. полем,
как в обычной электронной лампе с управляющей сеткой, а магнитным полем,
т.е. грубо говоря в нём эмулируется виртуальная управляющая сетка за счёт
применения кольцевых мощных магнитов снаружи вокруг корпуса между анодом и
катодом. и главным фактором из-за которого частота может плавать,- это всё
та же нестабильность питающего напряжения. с одной стороны нестабильность
получается за счёт того, что изготовитель пытается сделать устройство
лёгким и применяет высоковольтные но малоёмкие конденсаторы так как ёмкие
будут много весить и их формфактор не впишется в разработанный дизайн,
а стабильность частоты в бытовом приготовлении пищи параметр необязательный.
а второе из-за чего плывёт частота, это работа в полном или неполном резонансе,
так как камера приготовления является объёмным резонатором, то резонанс или
не резонанс в нём зависит от загруженности и вида и массы что туда напихали,
поэтому анодный ток будет в одном случае больше а в другом меньше а это
в свою очередь влияет на генерируемую частоту, так например при пустой
камере объёмный резонатор выведен из резонанса, анодный ток может вырастать
лавинообразно и магнетрон может выйти из строя, будет внутренний ёмкостный
пробой в диэлектрике или банально что нибудь внутри расплавится, т.е. ему
надо работать на нагрузку, внешний контур в резонансе когда нагружен.
потом увеличение напряжения накала повышает ток эмиссии и влечет за собой
уменьшение частоты колебаний. Таким образом повышение напряжения накала
вызывает увеличение длины волны, а накальные напряжения как правило никогда
не стабилизируются, и сетевое бытовое напряжение 220 вольт не соответствует
ГОСТу почти никогда, т.е. уже' частоты будут разными, завтра не как вчера.
и вообще, чтобы предотвратить уход частоты в магнетронном генераторе от
колебаний напряжения в питающей сети, магнетронные генераторы должны работать
только со стабилизаторами напряжения сети. и одинаковая загрузка объёмного
резонатора камеры должна быть, поэтому надо совместить этот резонанс на
диэлектрический сферический резонатор, а как это выполнить пока не ясно,
действовать то должно не объёмно распределённое в самодостаточных своих
колебаниях контурное устройство камеры, а пучок электронов в магнетроне под
влиянием магнитного поля, т.е. чем сильнее магнитное поле, тем больше искривляются
пути летящих к аноду электронов, при дальнейшем разгоне с увеличением времени
экспозиции пути или траектории электронов настолько сильно искривляются,
что электроны, не долетая до анода, возвращаются на катод и вот в этом именно
месте и надо ставить шарик, по идее он должен завестись внутри магнетрона.

283

Re: Вести c ускорителей и не только!

diprospan пишет:

Кушелев:
Вам встречались микроволновки, которые работают не на 2.45 ГГц

это будет встречаться во всех с нестабилизированным напряжением, дрейф частоты.
в магнетроне управление электронным потоком осуществляется не эл. полем,
как в обычной электронной лампе с управляющей сеткой, а магнитным полем,
т.е. грубо говоря в нём эмулируется виртуальная управляющая сетка за счёт
применения кольцевых мощных магнитов снаружи вокруг корпуса между анодом и
катодом. и главным фактором из-за которого частота может плавать,- это всё
та же нестабильность питающего напряжения. с одной стороны нестабильность
получается за счёт того, что изготовитель пытается сделать устройство
лёгким и применяет высоковольтные но малоёмкие конденсаторы так как ёмкие
будут много весить и их формфактор не впишется в разработанный дизайн,
а стабильность частоты в бытовом приготовлении пищи параметр необязательный.
а второе из-за чего плывёт частота, это работа в полном или неполном резонансе,
так как камера приготовления является объёмным резонатором, то резонанс или
не резонанс в нём зависит от загруженности и вида и массы что туда напихали,
поэтому анодный ток будет в одном случае больше а в другом меньше а это
в свою очередь влияет на генерируемую частоту, так например при пустой
камере объёмный резонатор выведен из резонанса, анодный ток может вырастать
лавинообразно и магнетрон может выйти из строя, будет внутренний ёмкостный
пробой в диэлектрике или банально что нибудь внутри расплавится, т.е. ему
надо работать на нагрузку, внешний контур в резонансе когда нагружен.
потом увеличение напряжения накала повышает ток эмиссии и влечет за собой
уменьшение частоты колебаний. Таким образом повышение напряжения накала
вызывает увеличение длины волны, а накальные напряжения как правило никогда
не стабилизируются, и сетевое бытовое напряжение 220 вольт не соответствует
ГОСТу почти никогда, т.е. уже' частоты будут разными, завтра не как вчера.
и вообще, чтобы предотвратить уход частоты в магнетронном генераторе от
колебаний напряжения в питающей сети, магнетронные генераторы должны работать
только со стабилизаторами напряжения сети. и одинаковая загрузка объёмного
резонатора камеры должна быть, поэтому надо совместить этот резонанс на
диэлектрический сферический резонатор, а как это выполнить пока не ясно,
действовать то должно не объёмно распределённое в самодостаточных своих
колебаниях контурное устройство камеры, а пучок электронов в магнетроне под
влиянием магнитного поля, т.е. чем сильнее магнитное поле, тем больше искривляются
пути летящих к аноду электронов, при дальнейшем разгоне с увеличением времени
экспозиции пути или траектории электронов настолько сильно искривляются,
что электроны, не долетая до анода, возвращаются на катод и вот в этом именно
месте и надо ставить шарик, по идее он должен завестись внутри магнетрона.

Кушелев: Зависимость частоты от напряжения в сети и от нагрузки - это как раз большой плюс. Меняя эти параметры я могу менять частоту, т.е. настраивать магнетрон на частоту сапфирового резонатора. Достаточно, чтобы в процессе эксперимента частота магнетрона медленно меняясь совпала на миллисекунду с собственной частотой сапфирового генератора, и резонатор возбудится "по полной программе".

284

Re: Вести c ускорителей и не только!

http://img-fotki.yandex.ru/get/6107/126580004.4d/0_ba836_b62dc258_L.jpg
Оригинал: http://img-fotki.yandex.ru/get/6107/126 … 8_orig.jpg

Сапфировый шар диаметром 65 мм доставлен в Дмитров.

http://img-fotki.yandex.ru/get/6207/126580004.4d/0_ba835_b52470d_L.jpg
Оригинал: http://img-fotki.yandex.ru/get/6207/126 … d_orig.jpg

Началась настройка измерительного тракта

http://img-fotki.yandex.ru/get/5114/126580004.4d/0_ba833_768a1b4b_L.jpg
Оригинал: http://img-fotki.yandex.ru/get/5114/126 … b_orig.jpg

Сферический резонатор установлен на пенопластовую подставку с цилиндрическим отверстием.

http://img-fotki.yandex.ru/get/6107/126580004.4d/0_ba830_8a3e0da9_L.jpg
Оригинал: http://img-fotki.yandex.ru/get/6107/126 … 9_orig.jpg

Использование приёмной и передающей четвертьволновых антенн не помогло обнаружить резонансов сапфирового шара в диапазоне от 1.78 до 2.56 ГГц. Придётся делать переходники на диэлектрические волноводы...

Учитывая, что в Дмитрове часто отключают электричество, придётся использовать блоки бесперебойного питания не только для компьютеров, но и для измерительных приборов. Иначе можно испортить приборы и эксперимент затянется на неопределённый срок...

285

Re: Вести c ускорителей и не только!

http://img-fotki.yandex.ru/get/6108/126580004.4d/0_ba844_7d0eb4e2_orig.jpg
Формулы для расчёта резонансных частот. Подробнее: http://www.akin.ru/spravka/docs/gallery.pdf

Добротность колебательной моды 2HE без экрана очень мала, поэтому её не удастся измерить даже с помощью диэлектрических волноводов. Придётся сначала сделать экран, повышающий добротность колебательной моды 2HE...

286

Re: Вести c ускорителей и не только!

http://jre.cplire.ru/win/apr06/2/text.html

http://img-fotki.yandex.ru/get/6108/126580004.4d/0_ba848_54a7e822_orig.png

http://img-fotki.yandex.ru/get/5114/126580004.4d/0_ba849_90adcbaa_orig.png

http://img-fotki.yandex.ru/get/6109/126580004.4d/0_ba846_8ca05923_orig.png

В случае идеального экрана при определенных параметрах резонатора для колебания Е102 была получена добротность равная 10^10 (рис. 7). Это было достигнуто уменьшением толщины слоя и  потерь в нем, что повышает добротность, а также выбором оптимального положения экрана. При удалении экрана было обнаружено два максимума, причем дальний из них по отношению к диэлектрику значительно превосходит ближний по добротности. При введении небольших потерь в экран картина качественно сохраняется.

287

Re: Вести c ускорителей и не только!

http://img-fotki.yandex.ru/get/5114/126580004.4d/0_ba855_622f1182_L.jpg
Оригинал: http://img-fotki.yandex.ru/get/5114/126 … 2_orig.jpg

http://img-fotki.yandex.ru/get/6109/126580004.4d/0_ba854_9f942220_L.jpg
Оригинал: http://img-fotki.yandex.ru/get/6109/126 … 0_orig.jpg

Абразивный корундовый порошок подходит для диэлектрического волновода, но не подходит в качестве диэлектрического экрана. Придётся использовать поликорунд...

288

Re: Вести c ускорителей и не только!

http://img-fotki.yandex.ru/get/6108/126580004.4d/0_ba85c_13d69be0_L.png
Оригинал: http://img-fotki.yandex.ru/get/6108/126 … 0_orig.png

Скрипт для 3DS Max:

el = #()
N1 = sphere radius:3 segs:20 pos:[0,0,3] wirecolor:[0,200,255]; Converttomesh N1
--el1 = box length:3 width:3 height:9  position:[13.5,0,0] wirecolor:[250,100,100]; Converttomesh el1
el1 = mesh vertices: #([13,-1.705,0], [13,1.705,0], [19,2.5,0], [19,-2.5,0], [13,-1.705,9], [13,1.705,9], [19,2.5,9], [19,-2.5,9]) \
faces: #([1,2,3],[1,3,4],[5,6,7],[5,7,8]
    ,[1,5,6],[1,6,2]
    ,[3,4,7],[4,8,7]) \
wirecolor: [250,100,100]
for j in 1 to 24 by 1 do(
    el[j] = copy el1 wirecolor:[250,100,100]
    el[j].pivot = [0,0,0]
    rotate el[j] (15*j) [0,0,1])
   
Если проводящий экран не даст добротности 30 000, то придётся делать диэлектрический экран из поликорунда или аналогичного диэлектрика.

http://img-fotki.yandex.ru/get/6207/126580004.4d/0_ba85b_16f17507_L.jpg
Оригинал: http://img-fotki.yandex.ru/get/6207/126 … 7_orig.jpg

Твёрдый "орешек" smile

289

Re: Вести c ускорителей и не только!

http://img-fotki.yandex.ru/get/7/126580004.4e/0_bb499_f8577cd_L.jpg
Оригинал: http://img-fotki.yandex.ru/get/7/126580 … d_orig.jpg
Кушелев: Инвестор купил медный экран для измерительного и мощного экспериментов.

http://img-fotki.yandex.ru/get/5011/126580004.4e/0_bb49a_e22d2aa6_L.jpg
Оригинал: http://img-fotki.yandex.ru/get/5011/126 … 6_orig.jpg
Начинаем сборку измерительного стенда

http://img-fotki.yandex.ru/get/4907/126580004.4e/0_bb49b_ed3072e6_L.jpg
Оригинал: http://img-fotki.yandex.ru/get/4907/126 … 6_orig.jpg
Собрана схема на проход, но через резонатор проходит ничтожная часть сигнала генератора, поэтому резонансный пик не удаётся заметить на фоне проходящего сигнала.

http://img-fotki.yandex.ru/get/6301/126580004.4e/0_bb498_da126051_-1-L.jpg
Оригинал: http://img-fotki.yandex.ru/get/6301/126 … 1_orig.jpg
У меня мало опыта работы с диэлектрическими резонаторами в дециметровом диапазоне. Придётся просить помощь специалиста по СВЧ-технике, Николая Подшибякина. Он согласился помочь сегодня. Ждём его звонка...

290

Re: Вести c ускорителей и не только!

http://img-fotki.yandex.ru/get/9/126580004.4e/0_bb4b0_afd15c0f_-2-L.jpg
Оригинал: http://img-fotki.yandex.ru/get/9/126580 … f_orig.jpg

Кушелев: Попробуем изготовить диэлектрические волноводы из поликорунда...

http://img-fotki.yandex.ru/get/6108/126580004.4e/0_bb4b1_20abd5f9_L.jpg
Оригинал: http://img-fotki.yandex.ru/get/6108/126 … 9_orig.jpg
Поликорундовый абразивный порошок (10 мкм) имеет небольшую плотность.

http://img-fotki.yandex.ru/get/5414/126580004.4e/0_bb4b2_7ec0eb6b_L.jpg
Оригинал: http://img-fotki.yandex.ru/get/5414/126 … b_orig.jpg
Придётся потрясти

http://img-fotki.yandex.ru/get/6109/126580004.4e/0_bb4b3_8a1edb57_L.jpg
Оригинал: http://img-fotki.yandex.ru/get/6109/126 … 7_orig.jpg
и утромбовать...

http://img-fotki.yandex.ru/get/5414/126580004.4e/0_bb4b4_ddc661b4_L.jpg
Оригинал: http://img-fotki.yandex.ru/get/5414/126 … 4_orig.jpg
После утрамбовки в полуторалитровую бутылку вошло 3 кг корундового порошка.

http://img-fotki.yandex.ru/get/6302/126580004.4e/0_bb4b5_eb06628b_L.jpg
Оригинал: http://img-fotki.yandex.ru/get/6302/126 … b_orig.jpg
Это почти вдвое больше, чем было до утрамбовки smile

http://img-fotki.yandex.ru/get/6109/126580004.4e/0_bb4b6_3747f794_L.jpg
Оригинал: http://img-fotki.yandex.ru/get/6109/126 … 4_orig.jpg
Попробуем подвести сигнал через сапфировый волновод в ближнюю зону сапфирового резонатора...

http://img-fotki.yandex.ru/get/4608/126580004.4e/0_bb4b7_9042e740_L.jpg
Оригинал: http://img-fotki.yandex.ru/get/4608/126 … 0_orig.jpg
Мимо резонатора теперь проходит существенно меньше мощности, чем раньше. Мощность в диэлектрический волновод вводится с помощью спиральной антенны, зажатой между бутылками с корундовым абразивным порошком.

http://img-fotki.yandex.ru/get/6208/126580004.4e/0_bb4b8_56fbeace_L.jpg
Оригинал: http://img-fotki.yandex.ru/get/6208/126 … e_orig.jpg
Тем не менее, высокодобротных резонансных пиков снова обнаружить не удаётся.

http://img-fotki.yandex.ru/get/4909/126580004.4e/0_bb4b9_6b364e43_L.jpg
Оригинал: http://img-fotki.yandex.ru/get/4909/126 … 3_orig.jpg
Может быть экран при таком диаметре не сильно увеличивает добротность?

http://img-fotki.yandex.ru/get/6109/126580004.4e/0_bb4ba_3a69bfcf_L.jpg
Оригинал: http://img-fotki.yandex.ru/get/6109/126 … f_orig.jpg
К сожалению Николай Подшибякин не смог сегодня добраться до лаборатории Наномир, поэтому поможет позже, вероятно, в середине следующей недели.