Радиотехника и электроника, 2023, T. 68, № 12, стр. 1202-1210

Взаимодействие релятивистского электронного пучка и электромагнитного поля в терагерцовом черенковском генераторе с дифракционным отражателем

М. П. Дейчули a, В. И. Кошелев a*, А. А. Петкун a, В. А. Чазов a

a Институт сильноточной электроники СО РАН
634055 Томск, просп. Академический, 2/3, Российская Федерация

* E-mail: koshelev@lhfe.hcei.tsc.ru

Поступила в редакцию 27.06.2023
После доработки 27.06.2023
Принята к публикации 04.07.2023

Аннотация

С использованием 2.5D гибридной модели численно исследовано взаимодействие пучка с током 2.5…7.5 кА, энергией электронов 345…510 кэВ и электромагнитного поля в терагерцовом (364…368 ГГц) диапазоне частот. Показано, что применение дифракционных отражателей в электродинамической системе с параметром сверхразмерности 49 позволяет значительно подавить обратное излучение и многократно увеличить мощность излучения в направлении электронного пучка. В расчетах без учета тепловых потерь в ведущем магнитном поле 6 Тл получены импульсы излучения с мощностью до 330 МВт.

Список литературы

  1. Booske J.H., Dobbs R.J., Joye C.D. et al. // IEEE Trans. 2011. V. TST-1. № 1. P. 54. https://doi.org/10.1109/TTHZ.2011.2151610

  2. San M.T., Ogura K., Kubota K. et al. // IEEE Trans. Pl2018. V. PS-46. № 3. P. 530. https://doi.org/10.1109/TPS.2018.2796569

  3. Куркан И.К., Ростов В.В., Тотьменинов Е.М. // Письма ЖТФ. 1998. Т. 24. № 10. С. 43.

  4. Ansari M.A., Thottappan M. // IEEE Trans. 2019. V. PS-47. № 4. P. 1754. https://doi.org/10.1109/TPS.2019.2904041

  5. Wang H., Xiao R., Chen C. et al. // IEEE Trans. 2021. V. ED-68. № 6. P. 3045. https://doi.org/10.1109/TED.2021.3075419

  6. Zhou N., Zhang X., Dang F. et al. // Phys. Plasmas. 2023. V. 30. № 1. Article No. 013102. https://doi.org/10.1063/S0124811

  7. Ogura K., Miyazava Y., Tanaka H. et al. // Plasma and Fusion Research: Regular Articles. 2007. V. 2. P. S1041. https://doi.org/10.1585/pfr.2.S1041

  8. Vlasov A.N., Shkvarunets A.G., Rodgers A.S. et al. // IEEE Trans. 2000. V. PS-28. № 3. P. 550. https://doi.org/10.1109/27.887671

  9. Бугаев С.П., Канавец В.И., Климов А.И. и др. // Письма ЖТФ. 1983. Т. 9. № 22. С. 1385.

  10. Бугаев С.П., Канавец В.И., Климов А.И. и др. // РЭ. 1987. Т. 32. № 7. С. 1488.

  11. Бугаев С.П., Канавец В.И., Кошелев В. И. и др. // РЭ. 1989. Т. 34. № 2. С. 400.

  12. Бугаев С.П., Канавец В.И., Кошелев В.И., Черепенин В.А. // Релятивистские многоволновые СВЧ-генераторы. Новосибирск: Наука, 1991.

  13. Koshelev V.I., Deichuly M.P. // AIP Conf. Proc. 1999. V. 474. № 1. P. 347.

  14. Deichuly M.P., Koshelev V.I., Pikunov V.M. et al. // AIP Conf. Proc. 2002. V. 65. № 1. № P. 287.

  15. Koshelev V.I., Deichuly M.P. // Proc.13th Int. Symp. on High Current Electronics / Eds. by B. Kovalchuk, G. Remnev. Tomsk, 25–29 Jul. 2004, Tomsk: IHCE SB RAS, 2004. P. 296.

  16. Дейчули М.П., Кошелев В.И. // РЭ. 2013. Т. 58. № 8. С. 829. https://doi.org/10.7868/S0033849413080020

  17. Ginzburg N.S., Malkin A.M., Sergeev A.S. et al. // Phys. Rev. Lett. 2016. V. 117. № 20. P. 204801. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.117.204801

  18. Gardelle J., Modin P., Bluem H.P. et al. // IEEE Trans. 2016. V. TST-6. № 3. P. 497. https://doi.org/10.1109/TTHZ.2016.2543603

  19. Chazov V., Deichuly M., Koshelev V. // Proc. 7th Int. Congress on Energy Fluxes and Radiation Effects (EFRE), Tomsk 14–26 Sept. 2020. Tomsk: Publishing House of IAO SB RAS, 2020. P. 23. https://doi.org/10.1109/EFRE47760.2020.9242150

  20. Wang J., Wang G., Wang D. et al. // Scientific Reports. 2018. V. 8. № 6978. https://doi.org/10.1038/s41598-018-25466-w

  21. Li S., Wang J., Wang D. // Scientific Reports. 2020. V. 10. № 336. https://doi.org/10.1038/s41598-019-55525-9

  22. Chazov V., Deichuly M., Koshelev V., Petkun A. // Proc. 8th Int. Congress on Energy Fluxes and Radiation Effects (EFRE). Tomsk. 2–8 Oct. 2022 / Eds. by D. Sorokin, A. Grishkov. Tomsk: TPU Publishing House, 2022. P. 219. https://doi.org/10.56761/EFRE2022.S3-O-020502

  23. Дейчули М.П., Кошелев В.И., Петкун А.А., Чазов В.А. // Изв. вузов. Физика. 2023. Т. 66. № 6. С. 92. https://doi.org/10.17223/00213411/66/6/11

  24. Vlasov A.N., Ilyin A.S., Carmel Y. // IEEE Trans. 1998. V. PS-26. № 3. P. 605.

Дополнительные материалы отсутствуют.