Моделирование электронно-оптической системы для релятивистского гиротрона диапазона 300 ГГц

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт 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