Klystron

Le klystron est un tube à vide qui sert à réaliser des amplificateurs de moyenne et forte puissance à bande étroite en hyperfréquences.



Catégories :

Tube électronique - Composant actif - Composant électronique

Page(s) en rapport avec ce sujet :

  • Un faisceau électronique est modulé en amplitude en traversant une première... Un klystron est capable de produire des puissances crête de plusieurs MW... En plaçant une cathode à la sortie de la cavité en refoule les électrons vers... (source : tice.ens2m)
  • KLYSTRON multi- faisceaux. Le rendement d'un klystron est de la forme : η = A x μ... E. M. La fréquence est accordée par une cavité résonante.... (source : in2p3)
  • Le schéma de la figure 2 représente la cavité, vide, comprise.... Le klystron est un tube `a électrons (particules de masse m et de charge −e supposées non... rant électrique qui traverse le tube ; le faisceau électronique... (source : eprepas.free)
Klystron

Le klystron est un tube à vide qui sert à réaliser des amplificateurs de moyenne et forte puissance à bande étroite en hyperfréquences.

Histoire

Leur invention est le plus souvent attribuée aux frères Russel et Sigurd Varian, en 1937 à l'université Stanford[1], [2], [3]

En 1939, une forme plus maniable de klystron est développée en Angleterre par Robert Stutton et est nommée le «reflex klystron». La puissance des klystrons peut atteindre plus de 1 000 kW[4].

Il fut développé aussi le Supervapotron  : tube d'émission refroidi par vaporisation d'eau, mais aussi l'Hypervapotron : refroidissement par un fort débit d'eau restant à l'état liquide pour un meilleur rendement.

Principe de fonctionnement

Coupe schématique d'un klystron

Les klystrons sont utilisés comme un oscillateur ou plus fréquemment comme un amplificateur de micro-ondes. Le signal HF en entrée d'un klystron est augmenté de manière cohérente grâce à un faisceau d'électrons produit par un filament chauffé.

Le faisceau d'électrons, émis par la cathode chauffée, est focalisé par des électrodes où règne un champ magnétique intense. Il est ensuite accéléré par une tension d'accélération appliquée sur la cathode. L'anode de contrôle sert à moduler le faisceau en intensité et détermine par conséquent le courant du faisceau. Le faisceau traverse une première cavité résonnante. Cette cavité est reliée à la source à augmenter et est excitée par celle-ci. Cette excitation génère un champ électrique variable dans la cavité, dirigé parallèlement à la direction des électrons. Selon le moment où les électrons traversent la cavité, certains sont accélérés et d'autres sont ralentis. La vitesse des électrons est alors modulée en traversant la cavité. Cette modulation de vitesse se transforme en une modulation de densité, c'est-à-dire en une modulation de courant.

Le faisceau traverse ensuite d'autres cavités résonnantes. Celles-ci sont excitées par les variations de courant du faisceau. Lors du passage du faisceau dans ces cavités, le phénomène de modulation de la vitesse du faisceau est augmenté selon le même fonctionnement que dans la première cavité. Ce mécanisme se poursuit jusqu'à la cavité de sortie. Tout au long du parcours, le faisceau est focalisé grâce à des bobines de focalisation (électroaimant).

Dans la dernière cavité, les électrons cèdent partiellement leur énergie cinétique sous forme de rayonnement électromagnétique, qui est cette fois-ci récupérée grâce à un circuit d'accord relié à la cavité[5], [6].

Utilisation

Les klystrons sont utilisés surtout dans les radars, les accélérateurs pour radiothérapie ou stérilisation, les stations d'émission télévisuelle UHF, les stations de diffusion satellitaires, le chauffage par micro-ondes ou la physique des hautes énergies (accélérateurs de particules linéaires, synchrotrons, ... ).

Références

  1. Russell H. Varian and Sigurd F. Varian, A high frequency oscillator and augmenter, J. Appl. Phys., vol. 10, no. 5 (May 1939), pp. 321-327.
  2. Histoire de l'entreprise Varian (en)
  3. J. Voge, Les tubes aux hyperfréquences, Eyrolles pp. 80-81.
  4. Thales Electron Device : http ://www. thalesgroup. com/all/pdf/Sources_puissance_hyper (R). pdf
  5. Georges Faillon, Georges Fleury, Tubes pour hyperfréquences, Tech. Ing. E 2 355.
  6. M. Heistercamp, R. Mæs, L. Mehaudens, S. Robert, J-L. Colot, Les Micro-ondes, http ://www. ulb. ac. be/inforsciences/files/HMMRmicro. pdf

Voir aussi

Recherche sur Amazon (livres) :



Ce texte est issu de l'encyclopédie Wikipedia. Vous pouvez consulter sa version originale dans cette encyclopédie à l'adresse http://fr.wikipedia.org/wiki/Klystron.
Voir la liste des contributeurs.
La version présentée ici à été extraite depuis cette source le 07/04/2010.
Ce texte est disponible sous les termes de la licence de documentation libre GNU (GFDL).
La liste des définitions proposées en tête de page est une sélection parmi les résultats obtenus à l'aide de la commande "define:" de Google.
Cette page fait partie du projet Wikibis.
Accueil Recherche Aller au contenuDébut page
ContactContact ImprimerImprimer liens d'évitement et raccourcis clavierAccessibilité
Aller au menu