CVD-алмаза tgδ<1×10–5 [100]. Наиболее многосторонние исследования свойств алмазных CVD-дисков проводятся в научном центре (FZK) (Германия [98]).

Благодаря своим высоким параметрам по теплопроводности и прочности CVD-алмаз начинает активно применяться при построении мощных гироприборов. Так, в российском гиротроне с непрерывной мегаваттной мощностью на частоте 170 ГГЦ применен алмазный CVD-диск толщиной 1,5 мм и диаметром 100 мм с tgδ≤10–5.

Окна на основе CVD-алмаза очень дороги, однако, в настоящее время это единственное решение для окон вывода мегаваттных уровней мощности.

2.6Магнитостатическая система

Вконструкциях гироприборов магнитостатические системывыполняютследующиефункции:

-Обеспечивают требуемую величину магнитной индукции в пространстве взаимодействия, определяемую условием резонанса с n–ой гармоникой циклотронной час-

тоты ω=nΩ=n eB , где γ – релятивистский фактор. Тре- m0γ

-Создают определенное распределение магнитного поля в пространстве взаимодействия с целью увеличения КПД гиротронного прибора (смотри 1.2.1.2).

-Создают осевое распределение магнитной индукции в области электронной пушки, определяемое выбранными характеристиками электронного потока и типом применяемой ЭОС.

-Создают распределение магнитного поля в области коллектора в соответствии с выбранной электроннооптической системой с адиабатическим уменьшением магнитного поля или с полной экранировкой области коллектора.

На частотах, превышающих 30 ГГц, требуемые величины магнитной индукции В>1 T при работе на основной частоте циклотронного резонанса. При таких величинах индукциив большинстве разработок гиротронных приборов применяются соленоиды в режиме сверхпроводимости. Обычно требуемое распределение магнитного поля создается независимыми соленоидами в областях пространства взаимодействия, электронной пушки и коллектора. Наибольший уровень индукции создается в области высокочастотной системы и поэтому соответствующие соленоидальные катушки размещаются в дьюарах с гелиевой температурой. Сверхпроводящие соленоиды, работающие при гелиевой температуре, изготовляются, как правило, из проволоки Nb3Ti. Соленоиды, формирующие магнитные поля в областях электронной пушки и коллектора, выполняются как сверхпроводящими, так и работающимипринормальнойтемпературе.

В последние годы внедрена новая технология создания сверхпроводящих соленоидов. В соответствии с этой технологией намотка соленоидов производится обычным проводом Nb3Ti в сочетании с материалами из высокотемпературных сверхпроводников ВТСП. Материал из ВТСП применяется для подведения электрического питания к катушкам из Nb3Ti. Поскольку теплопроводность материала из ВТСП на три порядка меньше чем у меди, возникает температурный барьер между внутренним проводом и внешней средой. Такая технология в сочетании с разработкой криоохладителей с замкнутым циклом позволяет получить магнитные поля до 9 Т при температуре провода из

Nb3Ti равной 4–5 К.

Технология создания магнитных систем на основе материалов из ВТСП активно развивается. На основе этой технологии создаются сверхпроводящие магнитные системы, работающие при температурах 15 К и более высоких. Создаются конструкции сверхпроводящих магнитов, в которых не требуетсяприменениежидкостнойкриогеники[46, 47, 101].