Электроника

ГРУППИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРОНОВ, преобр. эование электронного потока, модулированного по скорости ВЧ эл.-магн. полями, в модулированный по плотности поток с периодически следующими уплотнениями электронов (сгустками электронов). Используется в СВЧ приборах для обеспечения эффективного взаимодействия эл-нов с эл.-магн. полями при преобразовании кинетич. энергии электронного потока в энергию эл.-магн. поля или при обратном преобразовании в ускорителях заряженных ч-ц. Наилучшее преобразование реализуется при таком Г. э., когда плотные сгустки зл-нов с достаточно малым разбросом скоростей фазируются в оптим. тормозящем (в случае преобразования энергии потока в энергию поля) или ускоряющем (для противоположного процесса) ВЧ поле (см. Синхронизм электронов и воли).
Различают Г. э. двух типов* силовое и инерционное. При силовом Г. э. образование сгустков зл-нов происходит непосредственно под действием эл.-магн. поля одновременно с модуляцией электронного потока по скорости и энергообменом эл-нов с этим полем. Г. э. такого типв характерно для ламп бегущей волны, ламп обратной волны, магнетронов и др. СВЧ ЭВП. Инерционное Г. э. происходит в области пространства, наз. участком дрейфа, в к-рой отсутствует ВЧ поле и к-рая отделена от области, где происходят скоростная модуляция и энергообмен. Твкое Г. з. имеет место, напр., в клистронах. Возможно сочетание Г. з. обоих типов (в клистронах с распределённым взаимодействием, мазерах на циклотронном резонансе и др.).
Качество Г. э., определяющее эффективность взаимодействия электронного потока с ВЧ полем, связано с характеристиками формируемых сгустков эл-нов: кол-вом эл-нов в сгустке, плотностью сгустка, распределением скоростей. Количеств, показателями качества Г. з. являются, в частности, амплитуды «гармоник тока», равные коэффициентам разложения плотности конвекционного тока в ряд Фурье, нормированным к пост, составляющей. Образование плотного сгусткв эл-иов — нелинейный процесс, что проявляется в больших (порядка 1) значениях второй и более высоких гармоник тока (при идеальном Г. э. нормированные амплитуды всех гармоник равны 2). Поэтому Г. э. используется также для нелинейного преобразования сигнала, напр., в умножителях и преобразователях частоты.
Г. э. в фазовом пространстве — образование групп эл-нов, близких по к.-л. характеристикам движения. К такому Г. э. относятся, напр., синхронизация эл-нов во виеш. полях, к-рая имеет место в мазерах на циклотроииом резонансе и лазерах на свободных электронах.