ГЕНЕРА́ТОРНАЯ ЛА́МПА

Рис. 1. Внешний вид генераторных ламп: а – стеклянный импульсный тетрод с естественным охлаждением; б – металлостеклянный мощный триод с водяным охлаждением; в – металлокерамический ...

Рис. 2. Сектор ячейковой триодной системы сверхмощной СВЧ генераторной лампы: 1 – анод; 2 – витки сетки; 3 – стержень катода; 4 – рамка сетки.

ГЕНЕРА́ТОРНАЯ ЛА́МПА, элек­трон­ная лам­па (три­од, тет­род и др.), пред­на­зна­чен­ная для пре­об­ра­зо­ва­ния энер­гии ис­точ­ни­ка по­сто­ян­но­го или пе­ре­мен­но­го то­ка в энер­гию элек­тро­маг­нит­ных ко­ле­ба­ний ВЧ (до 10 ГГц). Г. л. при­ме­ня­ют гл. обр. в ра­дио­пе­ре­дат­чи­ках разл. на­зна­че­ния (в т. ч. в ра­дио­ло­ка­ции), ус­ко­ри­те­лях за­ря­жен­ных час­тиц, ус­та­нов­ках ин­дук­ци­он­но­го на­гре­ва, из­ме­рит. при­бо­рах и др. Г. л. раз­ли­ча­ют: по ро­ду ра­бо­ты (не­пре­рыв­но­го дей­ст­вия и им­пульс­ные), уров­ню мощ­но­сти рас­сея­ния ано­дом (ма­лой мощ­но­сти – до 50 Вт, ср. мощ­но­сти – до 5 кВт, мощ­ные – до 200 кВт и сверх­мощ­ные – св. 200 кВт), диа­па­зо­ну ра­бо­чих час­тот (КВ – для час­тот до 30 МГц, УКВ – до 300 МГц, СВЧ – св. 300 МГц), ма­те­риа­лу бал­ло­на (стек­лян­ные, ме­тал­ло­стек­лян­ные, ме­тал­ло­ке­ра­ми­че­ские; рис. 1), спо­со­бу по­дог­ре­ва ка­то­да (пря­мо­го и кос­вен­но­го на­ка­ла), ти­пу ох­ла­ж­де­ния ано­да (с ес­теств. и при­ну­дит. ох­ла­ж­де­ни­ем). Наи­бо­лее рас­про­стра­нён­ная Г. л. для час­тот до 1 ГГц – ме­тал­ло­ке­ра­мич. лу­че­вой тет­род (с элек­трон­ным по­то­ком в ви­де со­во­куп­но­сти лен­точ­ных, сла­бо рас­хо­дя­щих­ся лу­чей), с при­ну­дит. ох­ла­ж­де­ни­ем на­руж­но­го ано­да, при­спо­соб­лен­ный к не­по­сред­ст­вен­но­му вклю­че­нию в ко­ле­бат. сис­те­мы ти­па объ­ём­ных ре­зо­на­то­ров или длин­ных ли­ний; для час­тот св. 1 ГГц – три­од. Кон­ст­рук­тив­ное оформ­ле­ние Г. л. оп­ре­де­ля­ет­ся гл. обр. уров­нем ге­не­ри­руе­мой мощ­но­сти и ра­бо­чим диа­па­зо­ном час­тот. В Г. л. мощ­но­стью до не­сколь­ких ки­ло­ватт на час­то­тах до 1 ГГц обыч­но ис­поль­зу­ют­ся ци­лин­д­рич. элек­тро­ды – тер­мо­элек­трон­ный ка­тод кос­вен­но­го на­ка­ла (ок­сид­ный или губ­ча­тый), сет­ки из мо­либ­де­на с ан­ти­эмис­си­он­ным по­кры­ти­ем и анод из ме­ди; в СВЧ-трио­дах ма­лой и ср. мощ­но­сти – пло­ские элек­тро­ды (ок­сид­ный или ме­тал­ло­по­рис­тый ка­тод, мел­ко­струк­тур­ная сет­ка из ту­го­плав­ко­го ме­тал­ла и мед­ный анод). Мощ­ные и сверх­мощ­ные Г. л. СВЧ, как пра­ви­ло, име­ют ячей­ко­вую сис­те­му элек­тро­дов – пря­мо­на­кальный ка­тод, со­стоя­щий из пло­ских стерж­ней в мед­ных ох­ла­ж­дае­мых рам­ках, на ко­то­рых за­кре­п­ле­ны вит­ки сет­ки (рис. 2).

Впер­вые элек­трон­ную лам­пу (три­од) для ге­не­ра­ции ВЧ-ко­ле­ба­ний при­ме­нил нем. учё­ный А. Мейс­нер в 1913. Пер­вые об­раз­цы ма­ло­мощ­ных ге­не­ра­тор­ных трио­дов с ес­теств. ох­ла­ж­де­ни­ем (стек­лян­ные Г. л.) раз­ра­бо­та­ны в сер. 1910-х гг. (в Рос­сии – Н. Д. Па­па­лек­си и В. И. Во­лын­ки­ным). В 1919 М. А. Бонч-Бруе­ви­чем соз­да­ны пер­вые мощ­ные Г. л. с во­дя­ным ох­ла­ж­де­ни­ем (ме­тал­ло­стек­лян­ные Г. л.); в нач. 1920-х гг. в СССР на­ла­же­но мас­со­вое пром. про­из-во мощ­ных (до 100 кВт) Г. л., пред­на­зна­чен­ных для ра­бо­ты на час­то­тах до не­сколь­ких ме­га­герц, а так­же стек­лян­ных КВ и УКВ Г. л. ср. мощ­но­сти с естеств. ох­ла­ж­де­ни­ем. Ос­вое­ние диа­па­зо­на СВЧ в 1930–40-х гг. при­ве­ло к соз­да­нию ге­не­ра­тор­ных ме­тал­ло­стек­лян­ных трио­дов с пло­ски­ми элек­тро­да­ми (Н. Д. Де­вят­ков, Е. Н. Да­ниль­цев и др.) и ме­тал­ло­ке­ра­мич. трио­дов (в СССР – ра­бо­ты П. Н. Ан­д­рее­ва). В ре­зуль­та­те со­вер­шен­ст­во­ва­ния Г. л. в 1960–70-х гг. вы­пу­ще­ны КВ и УКВ Г. л. с эф­фек­тив­ным ре­шёт­ча­тым ка­то­дом и ме­тал­ло­кера­мической обо­лоч­кой, что по­зво­ли­ло по­вы­сить мощ­ность ламп до 500 кВт в не­прерыв­ном ре­жи­ме и до 10 МВт – в им­пульс­ном; раз­ра­бо­та­ны так­же сверх­мощ­ные СВЧ Г. л. с ячей­ко­вой сис­те­мой элек­тро­дов (т. н. эн­до­тро­ны). Осн. до­сто­ин­ст­ва ВЧ и СВЧ Г. л. по срав­нению с по­лу­про­вод­ни­ко­вы­ми при­бо­рами – вы­со­кая ра­ди­ационная стой­кость, спо­соб­ность ра­бо­тать при вы­со­ких темп-рах ок­ру­жаю­щей сре­ды; не­дос­тат­ки – от­но­си­тель­но ма­лый срок служ­бы и труд­ность при­ме­не­ния в ин­те­граль­ных уст­рой­ст­вах.