klystron

sm. [abbreviazione del greco klyster, siringa, e dell'inglese electron, elettrone]. Tubo a vuoto, a emissione termoelettronica, basato sul concetto della modulazione di velocità del fascio elettronico e adatto ad amplificare o a generare onde elettromagnetiche di altissima frequenza (microonde). Esso comprende, in linea di principio, due cavità risonanti, una d'ingresso e una di uscita, separate fra loro da uno spazio senza campi elettromagnetici, detto campo di deriva: il fascio elettronico attraversa le pareti a griglia di queste due cavità. Se alla prima cavità viene applicato un segnale d'ingresso tale da farla entrare in risonanza, si produce una tensione alternativa fra le due pareti a griglia della cavità stessa; tale tensione fa aumentare e diminuire alternativamente la velocità media degli elettroni del fascio (modulazione di velocità). Nello spazio di deriva la modulazione di velocità determina una modulazione di densità del fascio dovuta al fatto che dopo un certo percorso gli elettroni che sono stati accelerati raggiungono quelli che sono stati ritardati, formando così “pacchetti” di elettroni che, quando attraversano le pareti a griglia della cavità d'uscita, inducono in essa un campo elettromagnetico oscillante che frena gli elettroni e si sviluppa a spese della loro energia cinetica. Poiché il campo elettromagnetico presente nella cavità d'uscita ripete, con maggiore intensità, l'andamento nel tempo del campo elettromagnetico nella cavità d'ingresso, il klystron può essere usato come amplificatore. Esso può essere trasformato in oscillatore riportando alla cavità d'ingresso parte dell'energia a radiofrequenza disponibile alla cavità di uscita. Il tipo più noto di klystron oscillatore è il klystron reflex: esso comprende una sola cavità risonante che, attraverso l'uso di un apposito riflettore, agisce sia come cavità d'ingresso sia come cavità d'uscita. Il klystron reflex può essere utilizzato per produrre radiofrequenze fino ai gigahertz (miliardi di oscillazioni ogni secondo) con potenze di picco che possono raggiungere le migliaia di kilowatt e con potenze medie fino ad alcune decine di kilowatt.