公开(公告)号：WO1989010000A1

公开(公告)日：1989-10-19

申请号：PCT/US1989000857

申请日：1989-03-06

Applicant: HUGHES AIRCRAFT COMPANY

Inventor： HUGHES AIRCRAFT COMPANY ,  SCHUMACHER, Robert, W. ,  HYMAN, Julius, Jr. ,  HARVEY, Robin, J. ,  SANTORU, Joseph

IPC: H01J25/00

CPC classification number: H01J25/005

Abstract: A high-power microwave/mm-wave oscillator is filled with an ionizable gas at a pressure of about 1-20 mTorr, into which an electron beam (34) is injected at a high current density of at least about 1 amp/cm2, but typically 50-100 A/cm2. A plasma is formed which inhibits space-charge blowup of the beam, thereby eliminating the prior requirement of a magnet system to control the beam. The system functions as a slow-wave tube to produce narrow-band microwaves for a gas pressure of about 1-5 mTorr, and as a plasma wave tube to produce broadband microwave/mm-wave radiation for a gas pressure of about 10-20 mTorr. A new high output, hollow-cathode-plasma electron gun is employed in which a metal oxide layer is formed on the inner surface to enhance the secondary electron yield; a cathode (2), grid (4), and extraction anode (12) have respective sets of multiple apertures (30) which are mutually aligned to yield a high perveance beam; the cathode, grid, and anode are curved to geometrically focus the beam, and a beam with a circular cross-section is generated.

公开(公告)号：WO1989010002A1

公开(公告)日：1989-10-19

申请号：PCT/US1989000994

申请日：1989-03-13

Applicant: HUGHES AIRCRAFT COMPANY

Inventor： HUGHES AIRCRAFT COMPANY ,  SCHUMACHER, Robert, W. ,  SANTORU, Joseph

IPC: H01J25/00

CPC classification number: H01J25/005

Abstract: A plasma wave tube is described in which a pair of counterpropagating electron beams (6, 8) are injected into a waveguide housing (2) in which a plasma is formed, preferably by an array of fine wire anodes (4). The electron beams couple with the plasma to produce electron plasma waves, which radiate electromagnetic energy for beam voltages and currents above established threshold levels. A rapid control over output frequency is achieved by controlling the plasma discharge current, while the output power can be controlled by controlling the voltage and/or current levels of the electron beams.

公开(公告)号：EP0400089B1

公开(公告)日：1993-06-09

申请号：EP89904349.1

申请日：1989-03-13

Applicant: Hughes Aircraft Company

Inventor： SCHUMACHER, Robert, W. ,  SANTORU, Joseph

IPC: H01J25/00

CPC classification number: H01J25/005

Abstract: A plasma wave tube is described in which a pair of counterpropagating electron beams (6, 8) are injected into a waveguide housing (2) in which a plasma is formed, preferably by an array of fine wire anodes (4). The electron beams couple with the plasma to produce electron plasma waves, which radiate electromagnetic energy for beam voltages and currents above established threshold levels. A rapid control over output frequency is achieved by controlling the plasma discharge current, while the output power can be controlled by controlling the voltage and/or current levels of the electron beams.

公开(公告)号：EP0400089A1

公开(公告)日：1990-12-05

申请号：EP89904349.0

申请日：1989-03-13

Applicant: HUGHES AIRCRAFT COMPANY

Inventor： SCHUMACHER, Robert, W. ,  SANTORU, Joseph

IPC: H01J17 ,  H01J25

CPC classification number: H01J25/005

Abstract: Est décrit un tube à ondes plasmiques dans lequel une paire de faisceaux d'électrons (6, 8) se propageant dans des sens contraires sont injectés dans une cage de guide d'ondes (2) dans laquelle un plasma est formé, de préférence par un réseau d'anodes en fils fins (4). Les faisceaux d'électrons se couplent avec le plasma pour produire des ondes plasmiques électroniques, lesquelles rayonnent une énergie électromagnétique pour des tensions et des courants de faisceaux supérieurs aux niveaux de seuil établis. Une rapide modulation de la fréquence de sortie est réalisée par modulation du courant de décharge de plasma, tandis que la puissance de sortie peut être modulée par modulation des niveaux de tension et/ou de courant des faisceaux d'électrons.

公开(公告)号：EP0364574A1

公开(公告)日：1990-04-25

申请号：EP89907396.0

申请日：1989-03-06

Applicant: Hughes Aircraft Company

Inventor： SCHUMACHER, Robert, W. ,  HYMAN, Julius, Jr. ,  HARVEY, Robin, J. ,  SANTORU, Joseph

IPC: H01J23 ,  H01J25

CPC classification number: H01J25/005

Abstract: Un oscillateur de micro-ondes/mm-ondes de haute puissance est rempli d'un gaz ionisable sous une pression comprise entre 1 et 20 mTorr environ dans lequel est injecté un faisceau électronique (34) à une intensité élevée de courant d'au moins 1 amp/cm2 environ, mais typiquement comprise entre 50 et 100 A/cm2. Un plasma se forme qui inhibe l'explosion de la charge d'espace du faisceau, éliminant la nécessité, dans l'état antérieur de la technique, de prévoir un système à aimants pour commander le faisceau. Le système fonctionne comme un tube à ondes lentes, produisant des micro-ondes à bande étroite sous une pression de gaz de 1 à 5 mTorr environ, et comme un tube à ondes de plasma produisant des rayonnements à micro-ondes/mm-ondes à large bande sous une pression de gaz 10 et 20 mTorr environ. Un pistolet à plasma d'électrons et à cathode creuse de haut rendement comprend une couche d'oxyde métallique formée sur sa surface intérieure afin d'améliorer la sortie électronique secondaire; une cathode (2), une grille (4) et une anode (12) d'extraction comprennent des ensembles respectifs d'ouvertures multiples (30) mutuellement alignées de façon à produire un faisceau de haute pervéance. La cathode, la grille et l'anode sont courbées afin de focaliser géométriquement le faisceau et de générer ainsi un faisceau à section transversale circulaire.

公开(公告)号：EP0364574B1

公开(公告)日：1994-06-22

申请号：EP89907396.9

申请日：1989-03-06

Applicant: Hughes Aircraft Company

Inventor： SCHUMACHER, Robert, W. ,  HYMAN, Julius, Jr. ,  HARVEY, Robin, J. ,  SANTORU, Joseph

IPC: H01J25/00

CPC classification number: H01J25/005

Abstract: A high-power microwave/mm-wave oscillator is filled with an ionizable gas at a pressure of about 1-20 mTorr, into which an electron beam (34) is injected at a high current density of at least about 1 amp/cm2, but typically 50-100 A/cm2. A plasma is formed which inhibits space-charge blowup of the beam, thereby eliminating the prior requirement of a magnet system to control the beam. The system functions as a slow-wave tube to produce narrow-band microwaves for a gas pressure of about 1-5 mTorr, and as a plasma wave tube to produce broadband microwave/mm-wave radiation for a gas pressure of about 10-20 mTorr. A new high output, hollow-cathode-plasma electron gun is employed in which a metal oxide layer is formed on the inner surface to enhance the secondary electron yield; a cathode (2), grid (4), and extraction anode (12) have respective sets of multiple apertures (30) which are mutually aligned to yield a high perveance beam; the cathode, grid, and anode are curved to geometrically focus the beam, and a beam with a circular cross-section is generated.