Моделирование электронно-оптической системы для релятивистского гиротрона диапазона 300 ГГц

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Выполнены расчеты трехэлектродной магнетронно-инжекторной пушки с термоэмиссионным катодом для релятивистского гиротрона диапазона 300 ГГц, обеспечивающей формирование винтового пучка с энергией 250 кэВ, током 100—300 А и питч-фактором 1.1. В рамках трехмерного моделирования методом крупных частиц показана возможность генерации излучения с мощностью более 8 МВт в гиротроне с резонатором продольно-щелевого типа.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Ю. Ю. Данилов

ФГБНУ “Федеральный исследовательский центр Институт прикладной физики имени А. В. Гапонова-Грехова Российской академии наук”

Email: leontiev@ipfran.ru
Россия, Нижний Новгород

А. Н. Леонтьев

ФГБНУ “Федеральный исследовательский центр Институт прикладной физики имени А. В. Гапонова-Грехова Российской академии наук”

Автор, ответственный за переписку.
Email: leontiev@ipfran.ru
Россия, Нижний Новгород

А. М. Малкин

ФГБНУ “Федеральный исследовательский центр Институт прикладной физики имени А. В. Гапонова-Грехова Российской академии наук”

Email: leontiev@ipfran.ru
Россия, Нижний Новгород

О. П. Планкин

ФГБНУ “Федеральный исследовательский центр Институт прикладной физики имени А. В. Гапонова-Грехова Российской академии наук”

Email: leontiev@ipfran.ru
Россия, Нижний Новгород

Р. М. Розенталь

ФГБНУ “Федеральный исследовательский центр Институт прикладной физики имени А. В. Гапонова-Грехова Российской академии наук”

Email: leontiev@ipfran.ru
Россия, Нижний Новгород

Е. С. Семенов

ФГБНУ “Федеральный исследовательский центр Институт прикладной физики имени А. В. Гапонова-Грехова Российской академии наук”

Email: leontiev@ipfran.ru
Россия, Нижний Новгород

Список литературы

  1. Hu L., Song R., Ma G. et al. // IEEE Trans. Electron Devices. 2018. V. 65. No. 6. P. 2149.
  2. Wang J., Wang G., Wang D. et al. // Sci. Reports. 2018. V. 8. No. 1. P. 1.
  3. Arzhannikov A.V., Sinitsky S.L., Popov S.S. et al. // IEEE Trans. Plasma Sci. 2022. V. 50. No. 8. P. 2348.
  4. Глявин М.Ю., Лучинин А.Г., Богдашов А.А. и др. // Изв. вузов. Радиофизика. 2013. Т. 56. № 8. С. 550.
  5. Mondal D., Yuvaraj S., Rawat M. et al. // IEEE Trans. Electron Devices. 2022. V. 69. No. 3. P. 1442.
  6. Rozental R.M., Danilov Yu.Yu., Leontyev A.N. et al. // IEEE Trans. Electron Devices. 2022. V. 69. No. 3. P. 1451.
  7. Zaitsev N.I., Ginzburg N.S., Ilyakov E.V. et al. // IEEE Trans. Plasma Sci. 2002. V. 30. No. 3. P. 840.
  8. Зайцев Н.И., Завольский Н.А., Запевалов В.Е. и др. // Изв. вузов. Радиофизика. 2003. Т. 46. № 10. С. 914.
  9. Abubakirov E.B., Chirkov A.V., Denisov G.G. et al. // IEEE Trans. Electron Devices. V. 64. No. 4. P. 1865.
  10. Планкин О.П., Семенов Е.С. // Вестн. НГУ. Сер. физ. 2013. Т. 8. № 2. С. 44.
  11. Семенов Е.С., Планкин О.П., Розенталь Р.М. // Изв. вузов “ПНД”. 2015. Т. 23. № 3. С. 94.
  12. Danilov Yu.Yu., Leontyev A.N., Leontyev N.V. et al. // IEEE Trans. Electron Dev. 2021. V. 68. No. 4. P. 2130.
  13. Харвей А.Ф. Техника сверхвысоких частот. Т. 1. М.: Советское радио, 1965. 784 с.
  14. Ваганов Р.Б., Матвеев Р.Ф., Мериакри В.В. Многоволновые волноводы со случайными нерегулярностями. М.: Советское радио, 1972. 232 с.
  15. Tarakanov V.P. // EPJ Web Conf. 2017. V. 149. Art. No. 04024.
  16. Rozental R.M., Danilov Yu.Yu., Leontyev A.N. // J. Infrared Millimeter. Terahertz Waves. 2022. V. 43. No. 8. P. 654.
  17. Rozental R.M., Tarakanov V.P. // J. Infrared Millimeter. Terahertz Waves. 2022. V. 43. No. 6. P. 479.
  18. Власов С.Н., Жислин Г.М., Орлова И.М. и др. // Изв. вузов. Радиофизика. 1969. Т. 12. № 8. С. 1236.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Геометрия электродов исходного варианта ЭОС и карта распределения напряженности электрического поля (слева), зависимости напряженности электрического поля при различных радиусах скругления катода для работы с током пучка 300 А (сплошные кривые) и без тока пучка (пунктирные кривые) (справа).

Скачать (154KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Геометрия оптимизированного варианта ЭОС и траектории движения электронов.

Скачать (102KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Геометрия пространства взаимодействия релятивистского гиротрона и мгновенное положение макрочастиц в PIC-моделировании: 1 – винтовой электронный пучок, 2 – продольно-щелевой резонатор, 3 – слой поглотителя.

Скачать (111KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Зависимость энергии макрочастиц (плавная линия) и питч-фактора (горизонтальные линии) от времени (а). Зависимость выходной мощности от времени (б). Спектры выходного излучения на участке 0—100 нс (в) и 100—150 нс (г).

Скачать (72KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024