Известия РАН. Серия физическая, 2023, T. 87, № 5, стр. 755-760

Электродинамическая система мощного ТГц лазера на свободных электронах на основе линейного индукционного ускорителя “ЛИУ”: моделирование и “холодные” тесты

Н. Ю. Песков 12*, А. В. Аржанников 2, В. И. Белоусов 1, Н. С. Гинзбург 12, В. Ю. Заславский 1, Д. А. Никифоров 2, Ю. С. Опарина 12, А. В. Савилов 1, Е. С. Сандалов 2, С. Л. Синицкий 2, Д. И. Соболев 1

1 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение “Федеральный исследовательский центр Институт прикладной физики Российской академии наук”
Нижний Новгород, Россия

2 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки “Институт ядерной физики имени Г.И. Будкера Сибирского отделения Российской академии наук”
Новосибирск, Россия

* E-mail: peskov@ipfran.ru

Поступила в редакцию 28.11.2022
После доработки 15.12.2022
Принята к публикации 25.01.2023

Аннотация

Описана текущая стадия разработки мощного длинноимпульсного лазера на свободных электронах (ЛСЭ) терагерцового диапазона, создание которого ведется в Институте ядерной физики им. Г.И. Будкера Сибирского отделения Российской академии наук в сотрудничестве с Институтом прикладной физики Российской академии наук на основе линейного индукционного ускорителя “ЛИУ” с энергией 5–10 МэВ, током до 2 кА и длительностью импульсов до 200 нс. Для обеспечения режима стабильной узкополосной генерации в проекте предлагается использование двух альтернативных типов электродинамических систем: модифицированных брэгговских резонаторов и квазиоптических резонаторов Тальбота – типа. Представлены расчетные параметры ЛСЭ на основе данных резонаторов и результаты их моделирования в условиях существенной сверхразмерности. Работоспособность резонаторов нового типа подтверждена в “холодных” электродинамических тестах.

Список литературы

  1. Логачев П.В., Кузнецов Г.И., Корепанов А.А. и др. // ПТЭ. 2013. № 6. С. 42; Logachev P.V., Kuznetsov G.I., Korepanov A.A. et al. // Instrum. Exp. Tech. 2013. V. 56. No. 6. P. 672.

  2. Никифоров Д.А., Блинов М.Ф., Федоров В.В. и др. // Письма в ЭЧАЯ. 2020. Т. 17. № 2(227). С. 158; Nikiforov D.A., Blinov M.F., Fedorov V.V. et al. // Part. Nucl. Lett. 2020. V. 17. No. 2. P. 197.

  3. Peskov N.Yu., Ginzburg N.S., Malkin A.M. et al. // EPJ Web Conf. 2018. V. 195. Art. No. 01010.

  4. Arzhannikov A.V., Ginzburg N.S., Peskov N.Yu. et al. // IEEE Conf. Proc. The 44th Int. Conf. IRMMW-THz 2019 (Paris, 2019). Art. No. 8874573.

  5. Аржанников А.В., Бак П.А., Белоусов В.И. и др. // Изв. вузов. Радиофиз. 2021. Т. 64. № 11. С. 905.

  6. Гинзбург Н.С., Малкин А.М., Песков Н.Ю., Сергеев А.С. // Письма в ЖТФ. 2006. Т. 32. № 20. С. 60; Ginzburg N.S., Malkin A.M., Peskov N.Yu., Sergeev A.S. // Tech. Phys. Lett. 2006. V. 32. No. 10. P. 896.

  7. Ковaлев Н.Ф., Оpловa И.М., Петелин М.И. // Изв. вузов. Paдиофиз. 1968. Т. 11. № 5. С. 783.

  8. Bratman V.L., Denisov G.G., Ginzburg N.S., Petelin M.I. // IEEE J. Quant. Electron. 1983. V. QE-19. No. 3. P. 282.

  9. Гапонов А.В., Гольденберг А.Л., Григорьев Д.П. и др. // Письма в ЖЭТФ. 1965. Т. 2. № 9. С. 430.

  10. Гинзбург Н.С., Заславский В.Ю., Зотова И.В. и др. // Письма в ЖЭТФ. 2010. Т. 91. № 6. С. 286; Ginzburg N.S., Zaslavskii V.Yu., Zotova I.V. et al. // JETP Lett. 2010. V. 91. No. 6. P. 266.

  11. Песков Н.Ю., Гинзбург Н.С., Заславский В.Ю., Корнишин С.Ю. // Изв. вузов. Радиофиз. 2020. Т. 63. № 5–6. С. 488.

  12. Peskov N.Yu., Ginzburg N.S., Golubev I.I. et al. // Appl. Phys. Lett. 2020. V. 116. Art. No. 0006047.

  13. Ginzburg N.S., Kaminsky A.A., Kaminsky A.K. et al. // IEEE Trans. Plasma Sci. 1998. V. 26. No. 3. P. 542.

  14. Проявин М.Д., Вихарев А.А., Федотов А.Э. и др. // Изв. вузов. Радиофиз. 2020. Т. 63. № 5–6. С. 521.

  15. Denisov G.G., Lukovnikov D.A., Shmelyov M.Yu. // Proc. IRMMW-1993. (Colchester, 1993). P. 485.

  16. Urbanus W.H., Bongers W.A., Van Der Geer C.A.J. et al. // Phys. Rev. E. 1999. V. 59. No. 5. P. 6058.

  17. Oparina Yu.S., Peskov N.Yu., Savilov A.V. // Phys. Rev. Appl. 2019. V. 12. Art. No. 044070.

  18. Oparina Yu.S., Savilov A.V., Shchegolkov D.Yu. // J. Appl. Phys. 2020. V. 128. No. 11. Art. No. 114502.

Дополнительные материалы отсутствуют.