Gyrotron

Ä Gyrotron isch a Hochleischtungsmikrowelleerzeuger. Mit über 1.5 MW an Ussgangsleischdung, bii über 100 GHz zällts Gyrotron zu d derzit leischtungsfähigschte Mikrowellequälle wo's git.^[1] Da s'Gyrotron zu d Chlass vu d sognännte Fast-Wave-Electron-Devices g'hört, chenne so hochi Leischtunge erziehlt wärre. D' Vorteil gegenüber andere Quälle isch, dass di geometrische Abmässunge deutlich größer si chenne als d Wällelängi. Es sin also ditlich höcheri Ussgangsfrequenze als zum Bispiel bim Klystron meglich. Haupt Anwendungszweck isch bi d Elektrone-Zylkotron-Resonanz-Heizig für Kernfusionsplasme. Es git aber au Anwenduge in d Diganoschdig bi DNP Spektre oder in de Matrialprozesstechnik.

S Gyrotron basiert uff m Prinzip vu d sognannte Elektronen-Zyklotron-Maser-Instabilität. ^[2] Do debii wäre freii Elektrone vu nr Elektronekanone erzeugt un uff licht relativistischi G'schwindigkeite b'schleunigt. In d sogännte Kavität wechselwirke di dann mit transversal elektrische TE Mode. D Elektrone wäre Phasegebunched un gän ä Teil vu ihrer B'wegungsenergi ans elektromagnetische Feld ab. Mittels äre Gegespannung wird d verblibendi B'wegungsenergi vu d Elektrone im Kollektor zruck gwunne. So cha ma Wirkungsgrad vu über 50 % errecihe.

Fuessnote

↑ M. Thumm, ‘State-of-the-Art of High-Power Gyro-Devices. Update of Experimental Results 2021’.
↑ V. A. Flyagin, A. V. Gaponov, I. Petelin, and V. K. Yulpatov, ‘The Gyrotron’, IEEE Trans. Microwave Theory Techn., vol. 25, no. 6, Art. no. 6, Jun. 1977, doi: 10.1109/TMTT.1977.1129149.

[1] M. Thumm, ‘State-of-the-Art of High-Power Gyro-Devices. Update of Experimental Results 2021’.

[2] V. A. Flyagin, A. V. Gaponov, I. Petelin, and V. K. Yulpatov, ‘The Gyrotron’, IEEE Trans. Microwave Theory Techn., vol. 25, no. 6, Art. no. 6, Jun. 1977, doi: 10.1109/TMTT.1977.1129149.

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