Aufbau einer gepulsten Quelle polarisierter Elektronen - Institut für ...

3.6 Die Hochfrequenzanlage 73
Symbol Bedeutung Berechnung Einheit
i imaginäre Einheit
r a Radius des Resonators
h Höhe des Resonators
λ 0 Vakuum-Wellenlänge der Hochfrequenz m
λ c Cutoff-Wellenlänge des Resonators m
2 π
k c Cutoff-Wellenvektor
λ c
=p
m ;1
φ Polarwinkel
η eff. Suszeptibilität η µ=ε
J i (x) i-te Besselfunktion
E 0 max. el. Feldstärke V/m
γ Lorentzfaktor
R s Oberflächenwiderstand
k Konstante k = 0:981 2 ra
λ0
+ ra h
λ 2 0
Tabelle 3.12: Tabelle der verwendeten Symbole und deren Bedeutung.
Weil E r 0 ist, kann die Höhe des Resonators auf minimale Verlustleistung bei
gegebenem Ablenkwinkel α optimiert werden. Als Leistungsbedarf erhält man
P L (h) =
0
@
γ tanα
2:3510 ;4 sinπh
βλ 0
1 A2
R s
0:981
2 ra
λ 0
!
r a h
+
λ 2 0
Abb. 3.30(a) zeigt den Leistungsbedarf des Resonators bei festem Ablenkwinkel
tanα = 14:9 mrad. Bei einer Resonatorhöhe von
(3.21)
h = 3:14cm: (3.22)
hat die Verlustleistung P L mit 38.5 W ein Minimum.
Der Resonator ist mit zwei Antennen zur Auskoppelung von Referenzsignalen ausgestattet
(Auskoppeldämpfung -27 dB bzw. -27.5 dB). Das ausgekoppelte Signal
wird für die Kolbenregelung, zur Leistungsüberwachung und zur Lasersynchronisation
verwendet (s. auch Abb. 3.30(b)).
Modenstabilisierung
Bei Anregung von Hochfrequenz im exakt zylindersymmetrischen TM 110 Resonator
ist die polare Ausrichtung der Mode und damit die Richtung der Strahlablenkung
nicht festgelegt. Die entstehende TM 110 Mode kann als Überlagerung der
gewünschten vertikal ablenkenden Mode (a) mit einer in der Frequenz entarteten