Probe for measuring the longitudinal component of the electric field in a dielectric wakefield accelerator

Abstract

To conduct experiments to determine the amplitude of the electric field and the transformation ratio in the wake field accelerator based on dielectric structures excited by electron bunches of the Almaz-2 electron accelerator, a probe was developed and manufactured. The probe consists of a ¼ wavelength antenna (27 mm) and a detection circuit based on a 2A201A microwave diode. To calibrate the probe, a measuring stand was assembled, consisting of a microwave generator and a horn emitter. A SPEKTRAN spectrum analyzer (Germany) was used as a microwave power meter, and a digital oscilloscope was used as a meter of the detected signal from the probe. The results of measurements made on the stand show that at a microwave radiation power of 26 mW/m² and an electric microwave field strength of 2.6 V/m at the measurement point, the output signal from the probe is 1 mV.

Для проведення експериментів щодо визначення амплітуди електричного поля та коефіцієнта трансформації в кільватерному прискорювачі на основі діелектричних структур, що збуджуються електронними згустками електронного прискорювача “Алмаз-2”, був розроблений та виготовлений зонд. Зонд складається з антени ¼ довжини хвилі (27 мм) та схеми детектування на базі НВЧ-діода 2А201А. Для калібрування зонда було зібрано вимірювальний стенд, що складається з НВЧ-генератора та рупорного випромінювача. Як вимірювач НВЧ-потужності використовувався спектр-аналізатор SPEKTRAN (Німеччина), а як вимірювач детектованого сигналу з зонда ‒ цифровий осцилограф. Результати вимірювань, які виконані на стенді, показують, що при потужності НВЧ-випромінювання 26 мВт/м² і напруженості електричного НВЧ-поля 2,6 В/м вихідний сигнал у точці вимірювання із зонда становить 1 мВ.