ՍՊԻՐԱԼԱՁԵՎ ՇԵՂՈՂ ՀԱՄԱԿԱՐԳ ՍՏՐԻԿ ԽՑԻԿՆԵՐԻ ՀԱՄԱՐՆախաբան։
  Շրջանային սկանավորումը սովորաբար օգտագործվում է բարձր ժամանակային լուծողականությամբ սարքերում, ինչպիսիք են ստրիկ խցիկները։
  Առաջին փորձերն սկսվել են դեռ 1950ական  թթ․։
   Մեծ  աշխատանքներ  են  տարվել  ստեղծելու  համար  այնպիսի  շեղող  համակարգ  (դեֆլեկտոր), որը կտա էլեկտրոններին «խելամիտ» շեղում՝ օգտագործելով չափավոր ՌՀ (ռադիոհաճախային)լարում։
   Ներկայումս  տարբեր  տեսակի  դեֆլեկտորներ  են  առաջարկված,  նախագծված  և  մինչ  օրս  օգտագործվում են։
  Հ. Ռուդենբերգը ցույց է տվել [1], որ դինամիկ կորուստները՝ պայմանավորված զուգահեռ  թիթեղներում  անցումային  ժամանակային  էֆեկտներով,  կարելի  է  նվազեցնել՝  փոխարինելով  թիթեղները  կոր  շատ  նեղ  թիթեղների։
   Շեղող  համակարգն  իրենից  ներկայացնում  էր  երկու  սպիրալաձևհաղորդիչներ։
  Այն օգտագործվել էր պիկովարկյանային(պվրկ) էլեկտրոնային փնջերի չափման համար [2], որտեղ երկրորդային էմիսիսայի ժամանակային լուծողականությունը պետք է լիներ քիչ քան 6 պվրկ[3]։
   1970-ական  թթ․  ստեղծվեց  200MHz  հաճախությամբ  աշխատող  շրջանային  սկանավորող  ստրիկխցիկ [4], ինչպես նաև 320MHz հաճախությամբ ստրիկ խցիկ [5], որոնք նախատեսված էին լազերայինչափումներ կատարելու համար։
  Կիրառելով 320MHz, 13W ՌՀ ազդանշան, որն ուներ փուլային շեղում,էկրանի  վրա  ստեղծում  էր  6  մմ  տրամագծով  շրջանագիծ  [5]։
   Շրջանագծի  գծման  արագությունըստացվում էր 6․44·108սմ/վ, որն իր հերթին ապահովվում էր 30-35 պվրկ ժամանակային լուծողականություն։
   Հետագայում  նույնիսկ  հարթ  թիթեղներով  համակարգը  գերազանցեց  այս  արագությունը։
   Իսկ2․85·109  սմ/վ  արագություն  ստացվեց  Սիբբեթի  և  մյուսների  կողմից  [6]՝  կիրառելով  դեֆլեկտորին300MHz, 15W ՌՀ ազդանշան։
  Ստացված 30 մմ տրամագծով շրջանագիծը թույլ տվեց հասնել մինչև 6պվրկ ժամանակային լուծողականության։
 Ավելի բարձր հաճախություններով և տարբեր տեսակի շեղող համակարգերով աշխատող սարքերը հետազոտվել են 1970-ական թթ․։
  Վազող ալիքով ՌՀ սկանավորող համակարգն ապահովվում էր 0,7պվրկ  ժամանակային  լուծողականություն  [7]։
   Այն  աշխատում  էր  3․6GHz  տիրույթում։
   Բացի  այդ  3GHzտիրույթում  աշխատող  նեղ  բացվածքով  ռեզոնատորն  ուսումնասիրվել  է  Երևանում  [8]։
   Իսկ  2014  թ․Երևանի  ֆիզիկայի  ինստիտուտում  կատարվել  են  հետազոտություններ  ՌՀ  ստրիկ  խցիկով,  որնաշխատում է 500-1000MHz ՌՀ տիրույթում, որի ժամանակային լուծողականությունը 1-2 պվրկ է [9]։
 Վերը նշված սարքերում կա մի թերություն, այն է, որ նրանց ժամանակային դինամիկ միջակայքըփոքր  է  և  նրանք  չեն  կարող  գրանցել  մի  քանի  նանովարկյանից  (նվրկ)  ավելի  երկար  ազդանշաններ։
 Կատարվել են որոշակի աշխատանքներ մեծացնելու այդ միջակայքը, մասնավորապես, առաջարկվել էիրականացնել սպիրալային սկանավորում [10], որը տեղի էր ունենում դեֆլեկտորին տրվող ազդանշանի ամպլիտուդի փոփոխության հետևանքով։
  Այստեղ մեծ հաճախությունների դեպքում խնդիր էր հանդիսանում ամպլիտուդի արագ փոփոխելու պրոցեսը։
 Այս  հոդվածում  ներկայացվում  է  սպիրալաձև  շեղող  համակարգի  մաթեմատիկական  մոդելը,  որներկու զույգ շեղող համակարգ է, որոնց տրվում է երկու իրար մոտ հաճախությամբ ազդանշաններ։
  Այստեղ ի հայտ է գալիս բիենիայի երևույթը, որն ապահովվում է հնարավորություն գրանցել ավելի երկարտևողությամբ ազդանշաններ։
 1․  Սպիրալաձև  շեղող  համակարգ  ստրիկ  խցիկների  համար։
   Սպիրալաձև  շեղող  համակարգիգծապատկերը  բերված  է  նկ.  1-ում,  այն  իրենից  ներկայացնում  է  երկու  անմիջապես  իրար  հաջորդողսպիրալաձև դեֆլեկտորներ։
 Նկար 1․ Սպիրալաձև շեղող համակարգ1960-ական թթ․ Շամաևի կողմից առաջարկվել է դեֆլեկտորի հարթ թիթեղները փոխարինել կորձողերի,  որը  թույլ  է  տալիս  խուսափել  տրանզիտային  ժամանակային  էֆեկտներից  բարձր  հաճախությունների դեպքում [9]։
  Շամաևի դեֆլեկտորն իրենից ներկայացնում է երկու սպիրալաձև էլեկտրոդ λ/4ին համեմատական երկարությամբ, որոնք իրարից հեռացված են d-ով (d'=d)։
  Ֆոտոկատոդից պոկվածև արագացված էլեկտրոններն անցնում են էլեկտրաստատիկ ոսպնյակով և մտնում շեղող համակարգZ առանցքով։
  Մուտքի պահին էլեկտրոնն ունենում է Vz հաստատուն արագություն.որտեղ e-ն և m-ն էլեկտրոնի համապատասխանաբար լիցքը և զանգվածն են, իսկ Ua-ն էլեկտրոնն արագացնող  լարումն  է։
   Առաջին  շեղող  համակարգից  դուրս  գալու  պահին  էլեկտրոնն  ունի  արագությանհետևյալ բաղադրիչները [9]Հաշվի  առնելով  վերադրման  սկզբունքը՝  էլեկտրոնների  շարժումը  կարելի  է  ներկայացնել  որպեսերկու  անկախ  շարժումների  վերադրում։
   Էլեկտրոնների  արագության  բաղադրիչները  կբնութագրվենհետևյալ արտահայտություններով.որտեղ  -ն  և՛-ն  այսպես  կոչված  Շամաևի  անկյունային  հաճախություններն  են  համապատասխանաբարառաջին և երկրորդ շեղող համակարգերի համար.Vz-ը  որոշվում  է  (1)-ով,  իսկ՛-ը  համապատասխանաբար  առաջին  և  երկրորդ  շեղող  համակարգերին  տրված  ՌՀ  ազդանշանի  ալիքի  երկարությունն  են։
 ՛-ը  համապատասխանաբարառաջին  և  երկրորդ  շեղող  համակարգերին  տրված  անկյունային  հաճախություններն  են։
   Անկյունայինհաճախության և ալիքի երկարության միջև գոյություն ունի հետևյալ կապը (c-ն լույսի արագություն է).ω=2πc/λ։
   Իսկ  -ն  և՛-ն  էլեկտրոնների  անցումային  ժամանակն  է  համապատասխանաբար  առաջին  ևերկրորդ շեղող համակարգերի միջով։
  Շեղող համակարգի երկարությունն ընտրվում է համեմատականալիքի քառորդ երկարությանը. -ն  և-ն  ևորտեղ  n=1,2,3,4։
   Հետագա  հաշվարկները  կարվեն  պարզագույն  n=4  դեպքի  համար։
   Որպեսզի  L=L'պետք  է  λc=λc'  կամ  որ  նույնն  է`= ՛,  հետևաբար  = ՛=L/Vz։
   Առաջին  շեղող  համակարգում  ապահովում  ենք  Շամաևի  պայմանը,  այն  է՝  համակարգին  տրվող  ազդանշանի  անկյունային  հաճախությունըհավասար է համակարգը բնութագրող Շամաևի անկյունային հաճախությանը.Իսկ  երկրորդ  շեղող  համակարգում  այդ  պայմանըչի  ապահովվում՝՛  և  այդհարաբերությունը նշանակենք k՛-ով. կամՎերը նշված պայմանների դեպքում հաշվի առնելով (6)-(12) կունենանք՝Ինչպես  հայտնի  է  [11]  էլեկտրոմագնիսական  ալիքի  փուլն  արտահայտվում  է.  φ՛=ω't+φ0'։
 Կընդունենք φ0'= φ0=0, և հաշվի առնելով (11) և (12) կունենանքՆերմուծենք  V0=eEdτ/2m  հաստատունը,  որտեղ  Ed-ն  առաջին  շեղող  համակարգին  տրվածազդանշանի  ամպլիտուդն  է,  իսկ  երկրորդ  շեղող  համակարգին  տրված  ազդանշանի  ամպլիտուդնարտահայտենք  հետևյալ  կերպ՝  Ed՛=aEd,  որտեղ  a-ն  հատատուն  թիվ  է։
   Հաշվի  առնելով  վերը  նշվածբոլոր արտահայտությունները՝ Vx/V0-ն և Vy/V0-կընդունեն հետևյալ տեսքը՝Ստորև բերված գրաֆիկները ստացվել են տարբեր k'-ների և a-երի համար.գ) k'=1,05; a=1դ) k'=1,05; a=2ա) k'=1,1; a=1բ) k'=1,1, a=2գ) k'=1,05; a=1դ) k'=1,05; a=2Նկար 2․ Շեղող համակարգից դուրս գալու պահին արագության փոխուղղահայաց բաղադրիչների՝ Vx/Vo և Vy/Vo գրաֆիկները տարբեր դեպքերի համարԻնտեգրելով(15)-(16)  արտահայտությունները  կստանանք  էլեկտրոնի  շառավիղ  վեկտորիբաղադրիչները.որոնց գրաֆիկները տարբեր k'-ների և a-երի համար բերված են նկ. 3-ում.ա)  k'=1,1; a=1բ)  k'=1,1; a=2գ) k'=1,05; a=1դ) k'=1,05; a=2Նկար 3․ Շեղող համակարգից դուրս գալու պահին էլեկտրոնների շառավիղ վեկտորիփոխուղղահայաց բաղադրիչների՝ rx/ro և ry/ro գրաֆիկները տարբեր դեպքերի համարԱյսպիսով,  վերծանելով  էկրանի  վրա  ստացված  այս  պատկերը,  մենք  կարող  ենք  պատկերացումկազմել  շեղող  համակարգ  մուտք  գործած  էլեկտրոնների  ժամանակային  բնութագրերի  մասին։
   Այն  իրհերթին  պարունակում  է  ինֆորմացիա  այդ  էլեկտրոններին  գրգռող  ազդանշանի  տևողության  մասին։
 Այս  պատկերը  պարբերաբար  կրկնվում  է,  բայց  ի  տարբերություն  շրջանային  սկանավորման[9],  այսդեպքում կրկնման  պարբերությունը մի քանի  տասնյակ անգամ  ավելի  մեծ  է, քան շրջանային սկանավորման  դեպքում։
   Սա  տալիս  է  հնարավորություն  գրանցել  ավելի  երկար  ազդանշաններ՝  էականորենչփոփոխելով  ժամանակայինլուծողականությունը։
   Մասնավորապես  նկ.  3-ի  դ)  k'=1,05;  a=2  և դեպքում  լուծողականությունը  կազմում է 0,5  պվրկ  ամենամեծ շառավղով  գալարում և1,6  պվրկ  ամենափոքր  շառավղով  գալարում։
   Կամ  կարելի  է  ասել,  որ  միջին  լուծողականությունը  1,05պվրկ  է,  իսկ  շրջանային  սկանավորման  լուծողականությունը  կազմում  է  մոտ  1,59  պվրկ։
   Կրկնմանպարբերությունը  սպիրալային  սկանավորման  ժամանակ  կազմում  է  20  նվրկ,  որը  20  անգամ  մեծ  էշրջանային սկանավորման պարբերությունից։
  Դա նշանակում է, որ մենք կարող ենք գրանցել մոտ 1,5պիկովարկյանից մինչև 20 նանովարկյան ազդանշան։
  Այս արժեքները ստացվում են այն դեպքում երբէկրանի տարածական լուծողականությունը 0,1 մմ է։
 Եզրակացություն։
  Այս հոդվածում ներկայացվեց սպիրալաձև շեղող համակարգի մաթեմատիկական  մոդել,  որն  ունի  մի  քանի  առավելություններ։
   Փոխակերպելով  շեղող  համակարգ  մուտք  գործածէլեկտրոնների  փնջի  ժամանակային  բնութագրերը  տարածական  կոորդինատի՝  այս  մոդելը  տալիս  էգերճշգրիտ  արդյունքներ։
   Իրականացնելով  սպիրալային  սկանավորում՝  այն  մեծացնում  է  սարքի  սկանավորման  պարբերությունը  մի  քանի  տասնյակ  անգամ,  և  միաժամանակ  պահպանում  է  իր  մի  քանիպիկովարկյան  ժամանակային  լուծողականությունը։
   Այս  մեթոդը  թույլ  է  տալիս  խուսափել  անցումայինժամանակային երևույթներից։
 Երախտիքի  խոսք։
   Խորին  շնորհակալությունս  եմ  հայտնում  Ամուր  Մարգարյանին,  Ալբերտ  Սիրունյանին, Ռոբերտ Այվազյանին, Լեկդար Գևորգյանին, Վանիկ Կակոյանին, Վարդան Բարդախչյանինաջակցության և արժեքավոր խորհրդատվության համար։
 ԳրականությունՀայկ ԷլբակյանՍՊԻՐԱԼԱՁԵՎ ՇԵՂՈՂ ՀԱՄԱԿԱՐԳ ՍՏՐԻԿ ԽՑԻԿՆԵՐԻ ՀԱՄԱՐԲանալի բառեր՝ ռադիոհաճախային սպիրալաձև շեղող համակարգ, ստրիկ խցիկ։

Ստրիկ խցիկների մեջ, ռադիոհաճախություններով ղեկավարվող շրջանաձև շեղող համակարգի օգնությամբ,  ֆոտոնների  ժամանակային  ինֆորմացիան  փոխակերպվում  է  շրջանագծի,  հնարավորություն  տալով  շրջանագծի  վրա  կոորդինատների  չափման  միջոցով  վերականգնել  ֆոտոնների  ժամանակային  ինֆորմացիան  մոտ  1  պվրկ  ճշտությամբ։
   Այդ  սարքերը  մեծ  ճշտությամբ  կարող  են  թվայնացնել  միայն  ռադիոհաճախությունների  մեկ  պարբերությունից կարճ տևողությամբ ֆոտոնային իմպուլսներին։
  Երևանի Ֆիզիկայի Ինստիտուտում մշակված սպիրալաձև շեղող համակարգի օգնությամբ այդ դիապազոնը կարելի է էապես մեծացնել։
  Այս աշխատանքում ներկայացվում է այդ համակարգի մաթեմատիկական մոդելը։
  Իրականացված հաշվարկների օգնությամբ ցույց է տրված, որ  այդ ճանապարհով կարելի է 1-2 կարգ մեծացնել ժամանակի չափման դիապազոնն առանց սարքի ժամանակային  լուծողության էական փոփոխության։
