Комментарий теории:#52
vladimirphizik » 05 фев 2014, 11:17
Интересная информация:
///Релятивистская электроника , есть инженерная наука конструирующая такие электронные приборы ,которые работают на релятивистских эффектах описываемых Теорией Относительности .
Релятивистская электроника есть важнейшее техническое приложение Теории Относительности .
Релятивистские эффекты ТО Эйнштейна в таких приборах проявляются, как правило, при скоростях электронов v, соизмеримых со скоростью света с (и~с),причем энергия электронов в таких приборах существенно отличается от энергии покоя электрона .
Для повышения отдаваемой мощности СВЧ электронных приборов большой мощности приходится увеличивать напряжение ускоряющего потенциала до таких величин ,что движение электрона уже не может описываться классической физикой , в частности при малых энергиях электронов ( нерелятивистский случай )ток растёт по закону "трёх вторых" , а для ультрарелятивистского случая пропорционально ускоряющему потенциалу .
Релятивистские эффекты описываемые ТО позволяют получать сверхмощное когерентное электромагнитное излучение с такими высокими частотами , которые просто недоступны обычной нерелятивистской вакуумной электроники .
Например релятивистскими приборами являются лазеры на свободных электронах .
Электронные СВЧ приборы большой мощности работающие на релятивистских эффектах или использующие релятивистские электронные пучки :
Лампа бегущей волны , Лампа обратной волны , Оротрон , Магнетрон ,
Клистрон , Монотрон , Твистрон ,Гиротрон , Мазер на циклотронном авторезонансе , Убитрон ,Скаттрон
Релятивисткие поправки в конструкции клистронов ( и и магнетронов ) большой мощности пришлось вводить уже во второй половине 50х годов .
Релятивистские эффекты становятся существенными во всех приборах, где есть электроны с энергией больше 100 кэВ (гамма = 1.2).
Всего-то! Если это - приборы типа О (такие, где существует электронный луч, взаимодействущий с составляющей электрического поля, параллельной оси луча - клистроны, лампы бегущей волны, более экзотические разновидности типа мартотрона), то поправки пропорциональны разнице куба (!!!) гаммы и единицы.
Гамма есть просто отношение полной энергии к энергии покоя (для электрона 511 кэВ .
Ещё раз повторю ,что :
Существуют электронные приборы (т.н. релятивистские клистроны) расчет которых абсолютно невозможен на основе классической механики и требуется применение механики релятивистской.
Когда в 50хгодах понадобились усилительные и генераторные приборы СВЧ на мощности в сотни киловатт ,а потом и десятки мегаватт ,то для их работы пришлось увеличить напряжения на аноде сперва до 100-200кВ , а потом до 500-1000кВ .
К немалому изумлению инженеров эти приборы работали очень плохо и требуемых параметров получить не удавалось .
Особенно плохо работали пролетные клистроны .
Клистрон устроен в принципе очень просто: пучок электронов пропускают через резонатор (входной),в резонаторе возбуждается мода с продольной составляющей электрического поля, она модулирует пучок по энергии,а значит и по скорости (вот тут-то появляется гамма в кубе), потом электроны некоторое воремя летят свободно и более быстрые "наезжают" на менее быстрые, образуются сгустки, а потом последовательность сгустков пускают в другой резонатор - выходной.
Когда на конструкцию этих приборов посмотрели с релятивистской точки зрения ,то оказалось ,что длину дрейфового промежутка прибора надо увеличить , т.к. движущиеся с релятивистскими скоростями электроны в следствие релятивистского замедления времени не успевают сгруппироваться в сгустки .
Кроме того , оказалось ,что длина движущегося сгустка электронов меньше в следствие релятивистского сокращения длинны для компенсации такого эффекта пришлось изменить габариты резонаторов клистрона .
Вдобавок получил объяснение тот факт ,что с увеличением напряжения скорость электронов растет не пропорционально корню квадратному из напряжения , а медленнее .
Причина в релятивистском увеличении массы электрона .
Все очень просто: учитываешь релятивистские эффекты - прибор работает, не учитываешь - не работает.
Прочтите вот это :
Трубецков Д. И., Храмов А. Е. Лекции по сверхвысокочастотной электронике для физиков. В 2-х томах. 2003-2004 год.
"Современная сверхвысокочастотная электроника представлена в книге не технической стороной с кратким описанием физики и основ теории различных электронных ламп, а детальным описанием основных физических явлений, возникающих при взаимодействии электронных потоков с электромагнитными полями и лежащих в основе различных типов устройств сверхвысоких частот. В книге уделено большое внимание математическому моделированию на ЭВМ явлений в электронных потоках на сверхвысоких частотах. Изложение ведется так, чтобы показать тесную связь сверхвысокочастотной электроники с современной нелинейной теорией колебаний и волн и теорией излучения. Особенностью книги является то, что в ней определенное место занимает история СВЧ-электроники.
В первом томе книги излагаются основные понятия, методы и модели 'классической' сверхвысокочастотной электроники. Также в нем рассматриваются релятивистские аналоги классических СВЧ-устройств: клистронов , ламп бегущей и обратной волны, приборов со скрещенными полями.
Во втором томе книги рассматриваются такие современные области исследований в электронике сверхвысоких частот, как взаимодействие криволинейных электронных потоков с электромагнитными волнами (мазеры на циклотронном резонансе), лазеры на свободных электронах, сверхизлучение в электронных потоках, плазменная сверхвысокочастотная электроника, сверхмощные релятивистские генераторы высокочастотного излучения, синхронизация в распределенных системах СВЧ- электроники, вакуумная микроэлектроника.
Лекции предназначены для физиков различных специальностей, интересующихся процессами взаимодействия электронов с электромагнитными полями, для научных работников, аспирантов и инженеров, проводящих исследования в области вакуумной СВЧ-электроники, радиофизики, радиотехники и физики плазмы. Они могут быть полезны студентам старших курсов соответствующих специальностей."
Пусть критики СТО предложат хоть что-нибудь в такой же мере подтверждемое экспериментом и отличающееся от СТО конечными формулами. Ни хрена! Они предпочитают либо нести безграмотную бредятину, либо рассуждать о пользе ношения носков.
В любом учебнике или справочнике по проектированию СВЧ приборов большой мощности указано как учитывать и использовать эффекты теории относительности при проектировании таких устройств .
Так ,что СТО Эйнштейна является такой практической инженерной наукой , без которой обойтись невозможно .
Любой инженер который занимается разработкой релятивистских электронных устройств ,в ответ на слова ,что де СТО полностью ошибочна просто пошлёт альтов матом в пеший эротический тур .
А любой профессор читающий теорию таких приборов услышав от студентов ,что де СТО не верна , тоже просто выгонит их в шею .
И будут совершенно правы , потому что в их области деятельности СТО столь-же абсолютно прикладная теория , как например сопромат или теоретическая электротехника .
Без применения эффектов вытекающих из СТО возможность создания например гиротронов была немыслима .
А без релятивистских клистронов или гиротронов например радаров ПРО не построить !
Когда начали проектировать ускорители элементарных частиц на большие энергии , то тоже оказалось ,что без учета поправок Теории Относительности Эйнштейна они работать не могут .
Масса частиц увеличивается по формулам СТО .
Так появились первые релятивистские ускорители синхроциклотроны .
Синхрофазотроны и например большой адронный коллайдер работают на релятивистских эффектах полученных из формул СТО .
И без использования Теории Относительности их построить нельзя .
Сколь много народу берётся отрицать СТО и ОТО ,но я ещё не слышал о тех которые брались-бы отрицать и доказывать ошибочность сопромата и начертательной геометрии .\\\
- За это сообщение автора vladimirphizik поблагодарили: 2
- Анатолич (05 фев 2014, 23:25) • che (05 фев 2014, 14:48)