Работа клистрона

­Вследствие того что к резонатору приложено постоянное положительное напряжение, электроны, испускаемые катодом, летят к резонатору сплошным потоком. Электроны, пролетающие между сетками резонатора сразу после включения клистрона, возбуждают в нем свободные колебания. Электроны, которые пролетают через резонатор после того, как в нем возникли колебания, в пространстве между резонатором и отражателем будут собираться в отдельные группы; этот процесс называется группированием электронов. Изобретатель клистрона В. Ф. Коваленко сравнил движение электронов в клистроне, в результате которого происходит группирование, с полетом мячей, подбрасываемых жонглером. Известно, что чем сильнее подброшен мяч вверх, тем выше, так как высокочастотное поле существует только внутри резонатора, то с электронами, находящимися вне резонатора (подлетающими к резонатору или удаляющимися от него), оно не взаимодействует. На эти электроны действуют только постоянные электрические поля. Он летит и тем дольше находится в воздухе.

Жонглер, беря в руку несколько мячей, подбрасывает первый мяч высоко, второй пониже и т. д.; в подставленную шляпу все мячи падают одновременно. Движение электронов, пролетающих между сетками резонатора снизу вверх во время положительного полупериода высокочастотных колебаний, когда верхняя сетка заряжена положительно, а нижняя отрицательно, ускоряется высокочастотным электрическим полем так же, как продажа контактных линз по низким ценам ускоряется при введении скидок. Движение же электронов, пролетающих вслед за первыми во время отрицательного полупериода, когда верхняя сетка заряжена отрицательно, а нижняя положительно, замедляется. Первые электроны движутся быстрее, чем вторые, поэтому они ближе подлетают к отражателю и находятся в пространстве между резонатором и отражателем дольше. Можно так подобрать напряжение на отражателе, чтобы как первые, так и вторые электроны возвратились к сеткам одновременно и пролетели между ними в обратном направлении в то время, когда на них действует тормозящее высокочастотное поле, т. е. когда нижняя сетка заряжена отрицательно, а верхняя — положительно. ­