1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Радиотехника и электроника
  4. T. 68, № 5, 2023

Радиотехника и электроника, 2023, T. 68, № 5, стр. 492-497

Магнитоизолированный виркатор с магнитной пробкой на допредельном электронном пучке: особенности динамики пучка и сверхвысокочастотные характеристики

А. Е. Дубинов a, b, *, Г. Н. Колесов b, **, В. Д. Селемир a, В. П. Тараканов c, d

a Российский федеральный ядерный центр – Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики
607188 Саров, Нижегородской обл., просп. Мира, 37, Российская Федерация

b Саровский физико-технический институт
607189 Саров, Нижегородской обл., ул. Духова, 6, Российская Федерация

c Объединенный институт высоких температур РАН
125412 Москва, ул. Ижорская, 13, Российская Федерация

d Национальный исследовательский ядерный университет “МИФИ”
115409 Москва, Каширское шоссе, 31, Российская Федерация

* E-mail: dubinov-ae@yandex.ru
** E-mail: kolesov.german@yandex.ru

Поступила в редакцию 28.03.2022
После доработки 18.04.2022
Принята к публикации 15.05.2022

Аннотация

Предложен релятивистский магнитоизолированный виркатор с магнитной пробкой на допредельном электронном пучке. Проведено его компьютерное моделирование. Исследована фазовая динамика электронного пучка в виркаторе. Показано, что в пучке возникает ряд виртуальных катодов после отражения пучка от магнитной пробки. Вычислены выходные сверхвысокочастотные характеристики: средняя мощность и спектральный состав генерации, содержащий набор узких спектральных линий и их гармоник. Исследовано влияние величины пробочного отношения на величину средней мощности генерации и на частоты спектральных линий. Найдено, что мощность растет с ростом пробочного отношения. Частоты некоторых спектральных линий увеличиваются с ростом пробочного отношения, в то время как частоты других линий не зависят от этого отношения.

Список литературы

  1. Platt R., Anderson B., Christofferson J. et al. // Appl. Phys. Lett. 1989. V. 54. № 13. P. 1215. https://doi.org/10.1063/1.100719

  2. Huttlin G.A., Bushell M.S., Conrad D.B. et al. // IEEE Trans. 1990. V. PS-18. № 3. P. 618. https://doi.org/10.1109/27.55935

  3. Sze H., Price D., Harteneck B. // J. Appl. Phys. 1990. V. 67. № 5. P. 2278. https://doi.org/10.1063/1.345521

  4. Селемир В.Д., Дубинов А.Е., Степанов Н.В. и др. // Антенны. 2001. № 3. С. 6.

  5. Диденко А.Н., Арзин А.П., Жерлицын А.Г. и др. // Релятивистская высокочастотная электроника: Сб. науч. тр. Горький: ИПФ АН СССР. 1984. № 4. С. 104. https://ipfran.ru/api/elibrary/11573/4.pdf

  6. Диденко А.Н., Григорьев В.П., Жерлицын А.Г. // Плазменная электроника: Сб. науч. тр. Киев: Наукова думка, 1989. С. 112.

  7. Hoeberling R.F., Fazio M.V. // IEEE Trans. 1992. V. EC-34. № 3. P. 252. https://doi.org/10.1109/15.155837

  8. Рухадзе А.А., Столбецов С.Д., Тараканов В.П. // РЭ. 1992. Т. 37. № 3. С. 385.

  9. Дубинов А.Е., Селемир В.Д. // РЭ. 2002. Т. 47. № 6. С. 645.

  10. Selemir V.D., Dubinov A.E., Voronin V.V., Zhdanov V.S. // IEEE Trans. 2020. V. PS-48. № 6. P. 1860. https://doi.org/10.1109/TPS.2020.2974868

  11. Богданкевич Л.С., Рухадзе А.А. // Успехи физ. наук. 1971. Т. 103. № 4. С. 609. https://doi.org/10.1070/PU1971v014n02ABEH004456

  12. Дубинов А.Е., Тараканов В.П. // ЖТФ. 2020. Т. 90. № 6. С. 1043. https://doi.org/10.1134/S1063784220060080

  13. Дубинов А.Е., Тараканов В.П. // Физика плазмы. 2020. Т. 46. № 5. С. 476. https://doi.org/10.1134/S1063780X20040029

  14. Дyбинoв A.E. // PЭ. 2000. T. 45. № 7. C. 875.

  15. Fuks M.I., Schamiloglu E. // Phys. Rev. Lett. 2019. V. 122. № 22. Article No. 224801. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.122.224801

  16. Leopold J.G., Krasik Ya.E., Bliokh Y.P., Schamiloglu E. // Phys. Plasmas. 2020. V. 27. № 10. Article No. 103102. https://doi.org/10.1063/5.0022115

  17. Nikolov N.A., Kostov K.G., Spasovsky I.P., Spasov V.A. // Electron. Lett. 1988. V. 24. № 23. P. 1445. https://doi.org/10.1049/el:19880987

  18. Tarakanov V.P. User’s Manual for Code KARAT. Springfield: Berkley Res. Associates, 1992.

  19. Ginzburg N.S., Rozental R.M., Sergeev A.S. et al. // Phys. Rev. Lett. 2017. V. 119. № 3. Article No. 034801. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.119.034801

  20. Тараканов В.П., Шустин Е.Г. // Физика плазмы. 2007. Т. 33. № 2. С. 151. https://doi.org/10.1134/S1063780X07020067

  21. Korovin S.D., Mesyats G.A., Pegel I.V. et al. // IEEE Trans. 2000. V. PS-28. № 3. P. 485. https://doi.org/10.1109/27.887654

  22. Дубинов А.Е., Селемир В.Д., Тараканов В.П. // Физика плазмы. 2020. Т. 46. № 11. С. 1026. https://doi.org/10.1134/S1063780X20110021

  23. Dubinov A.E., Tarakanov V.P. // Laser Particle Beams. 2017. V. 35. № 2. P. 362. https://doi.org/10.1017/S0263034617000283

  24. Dubinov A.E., Selemir V.D., Tarakanov V.P. // IEEE Trans. 2021. V. PS-49. № 6. P. 1834. https://doi.org/10.1109/TPS.2021.3080987

  25. Dubinov A.E., Saikov S.K., Tarakanov V.P. // IEEE Trans. 2020. V. PS-48. № 1. P. 141. https://doi.org/10.1109/TPS.2019.2956833

  26. Дубинов А.Е., Тараканов В.П. // РЭ. 2022. Т. 67. № 6. С. 596 https://doi.org/10.31857/S0033849422050059

  27. Ignatov A.M., Tarakanov V.P. // Phys. Plasmas. 1994. V. 1. № 3. P. 741. https://doi.org/10.1063/1.870819

  28. Дубинов А.Е. // Письма ЖТФ. 1997. Т. 23. № 22. С. 29. https://doi.org/10.1134/1.1261915

  29. Беломытцев С.Я., Гришков А.А., Кицанов С.А. и др. // Письма ЖТФ. 2005. Т. 31. № 22. С. 74. https://doi.org/10.1134/1.2136972

  30. Барабанов В.Н., Дубинов А.Е., Лойко М.В. и др. // Физика плазмы. 2012. Т. 38. № 2. С. 189. https://doi.org/10.1134/S1063780X12010023

  31. Егоров Е.Н., Короновский А.А., Куркин С.А., Храмов А.Е. // Физика плазмы. 2013. Т. 39. № 11. С. 1033. https://doi.org/10.1134/S1063780X13110044

  32. Dubinov A.E., Petrik A.G., Kurkin S.A. et al. // Phys. Plasmas. 2016. V. 23. № 4. Article No. 042105. https://doi.org/10.1063/1.4945644

  33. Dubinov A.E., Saikov S.K., Tarakanov V.P. // Phys. Wave Phenom. 2017. V. 25. № 3. P. 238. https://doi.org/10.3103/S1541308X17030128

  34. Leopold J.G., Krasik Ya.E., Bliokh Y.P., Schamiloglu E. // Phys. Plasmas. 2020. V. 27. № 10. P. 103102-1. https://doi.org/10.1063/5.0022115

  35. Hwang C.S., Wu M.W., Song P.S., Hou W.S. // J. Appl. Phys. 1991. V. 69. № 3. P. 1247. https://doi.org/10.1063/1.347310

  36. Verma R., Shukla R., Sharma S.K. et al. // IEEE Trans. 2014. V. ED-61. № 1. P. 141. https://doi.org/10.1109/TED.2013.2288310

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Радиотехника и электроника

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал