Bir klistron güç kaynağı, bir klistron tüpünü çalıştırmak için gerekli voltajları ve akımları sağlamak üzere özel olarak tasarlanmıştır. Tipik olarak AC şebeke gücünü klistron tüpünün ihtiyaç duyduğu DC voltajlarına dönüştürmek için yüksek voltaj transformatörleri, kapasitörler ve redresörler gibi bileşenleri içerir. Güç kaynağı, radar sistemleri, parçacık hızlandırıcıları ve iletişim ekipmanlarındaki uygulamalar için çok önemli olan klistronun istikrarlı ve güvenilir çalışmasını sağlar.
Klistron tüpü, öncelikle mikrodalga amplifikatörü veya osilatör olarak kullanılan özel bir vakum tüpüdür. Rezonans boşluğu yapısına bir elektron ışını yayan silindirik bir elektron tabancasından oluşur. Elektron ışını ile rezonans boşlukları arasındaki etkileşim, elektron ışınının kinetik enerjisini RF enerjisine dönüştürerek mikrodalga sinyallerini güçlendirir. Klistronlar, mikrodalga frekanslarındaki yüksek güç çıkışlarıyla bilinir ve radar sistemlerinde, uydu iletişimlerinde ve parçacık hızlandırıcılarda yaygın olarak kullanılır.
Klistronun işlevi mikrodalga sinyallerini yükseltmektir. Bunu, elektron ışınının hızının rezonans boşlukları içindeki alternatif bir elektrik alanı tarafından modüle edildiği hız modülasyonu ilkesini kullanarak başarır. Bu modülasyon, elektronların toplanmasına neden olarak giriş mikrodalga sinyalinin amplifikasyonuna yol açar. Güçlendirilmiş sinyal daha sonra klistron tüpünün çıkış boşluğundan çıkarılır.
Klistron tüpünün prensibi, rezonans boşluklarındaki bir elektron ışını ile RF alanları arasındaki etkileşime dayanmaktadır. Elektron ışını rezonans boşluklarından geçtiğinde RF sinyallerinin oluşturduğu alternatif elektrik alanlarıyla etkileşime girer. Bu etkileşim elektronların periyodik olarak bir araya toplanmasına neden olur ve bu da elektron ışınından RF alanına enerji aktarımı nedeniyle RF sinyalini güçlendirir. Rezonans boşlukları, mikrodalga frekanslarında verimli amplifikasyon veya salınım elde etmek için belirli frekanslara ayarlanmıştır.
Klistronlar ve magnetronlar mikrodalga uygulamalarında kullanılan vakum tüpleridir ancak farklı işlevlere hizmet ederler. Bir klistron tüpü öncelikle bir mikrodalga amplifikatörü veya osilatör olarak kullanılır ve mikrodalga sinyallerini yükseltmek veya oluşturmak için rezonans boşluklarıyla elektron ışınının etkileşimine dayanır. Buna karşılık, bir magnetron, bir boşluk rezonatöründeki elektronlar ve manyetik alan arasındaki etkileşimi kullanarak mikrodalgalar üreten bir tür elektron tüpüdür. Magnetronlar, yüksek güçlü mikrodalga sinyallerini verimli bir şekilde üretme yetenekleri nedeniyle mikrodalga fırınlarda ve radar vericilerinde yaygın olarak kullanılır.