В первых конструкциях СВЧ-генераторов контур слился с электронной лампой. А нельзя ли пойти еще дальше — создать такую конструкцию, в которой контур станет частью самой электронной лампы? Оказывается, можно. Именно так и устроены генераторы волн длиной в 3 сантиметра — магнетрон и клистрон.

В клистроне вновь нашла применение знакомая нам электронная пушка. Электронный луч пронизывает пространство внутри клистрона и упирается в коллектор-электрод, на который подан положительный потенциал. На пути луча установлены два резонансных контура. Они похожи на бублики. Дырки «бубликов» затянуты сетками, через которые может свободно пройти электрон. Внутри «бубликов» — переменное поле, — те же самые стоячие волны, что и в контурах IV.12 и IV.13.

Оба контура настроены на волну 3 сантиметра, то есть на частоту 10 000 мегагерц.

По дороге от старта до финиша электрон встретит сначала контур № 1. С помощью петли сюда подводится энергия колебаний с частотой 10 000 мегагерц. В течение каждого периода колебания эти по-разному действуют на электроны. В луче возникнут сгустки и разрежения.

Нечто подобное происходит с автомашинами, идущими по Садовому кольцу Москвы и по другим магистралям, где установлено автоматическое регулирование движения автомашин. Пока нет красного света — жми на полную скорость, догоняй тех, кто впереди. Ну, а уж если не повезло, не сумел проскочить до красного света — тормози и жди, пока догонят другие. Когда вновь зажжется зеленый свет светофора, можно следовать дальше в составе возникшего у красного света «сгустка» автомашин. Пройдя через несколько светофоров, все машины распределятся по группам — одни подождут у светофора едущих сзади, другие догонят тех, кто был впереди.

В клистроне почти то же самое: электроны — это автомобили, а контур действует как светофор. Но светофор лишь подает сигналы, а шоферы но этим сигналам регулируют скорость машин. В клистроне иначе. Контур сам регулирует скорость: электроны, летящие сквозь его сетки, то ускоряются, то тормозятся в зависимости от того, какая полуволна напряжения действует в контуре в данный момент.

Если на правой сетке контура № 1 будет «плюс», а на левой «минус», электрическое поле ускорит находящийся между сетками электрон. В следующий момент знаки на сетках сменились, а электрону, оказавшемуся в этот момент между сетками, придется убавить скорость — поле будет его тормозить. В результате — сгустки и разрежения электронов почти такие же, как на Садовом кольце.