Preview

Известия Национальной академии наук Беларуси. Серия физико-математических наук

Расширенный поиск

Радиационная неустойчивость релятивистского пучка электронов, движущегося в двусвязном резонаторе

https://doi.org/10.29235/1561-2430-2021-57-1-64-76

Полный текст:

Аннотация

 Рассмотрено развитие радиационной неустойчивости в двусвязном несимметричном резонаторе для  релятивистского случая с учетом объемного заряда пучка. В приближении малого сигнала получены выражения для потери энергии частицей, пролетающей через резонатор, и величины модуляции тока пучка. На основании аналитических и численных расчетов показано, что симметричная конфигурация обеспечивает наибольшую скорость развития неустойчивости. Установлено, что с ростом начальной энергии электронов величина модуляции тока пучка и эффективность передачи энергии от частиц электромагнитному полю убывают. Увеличение плотности пучка вносит положительный эффект в развитие радиационной неустойчивости. Полученные результаты важно учитывать при разработке генераторов электромагнитного излучения либо системы модулирования тока пучка на базе двусвязного резонатора. 

Об авторах

С. В. Анищенко
Институт ядерных проблем Белорусского государственного университета
Беларусь

Анищенко Сергей Владимирович – кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник лаборатории сильноточной электроники

ул. Бобруйская, 11, 220030, г. Минск



В. Г. Барышевский
Институт ядерных проблем Белорусского государственного университета
Беларусь

Барышевский Владимир Григорьевич – доктор физико-математических наук, профессор, главный научный сотрудник 

ул. Бобруйская, 11, 220030, г. Минск 



И. В. Мороз
Институт ядерных проблем Белорусского государственного университета
Беларусь

Мороз Илья Викторович – научный сотрудник лаборатории сильноточной электроники

ул. Бобруйская, 11, 220030, г. Минск



А. А. Ровба
Институт ядерных проблем Белорусского государственного университета
Беларусь

Ровба Анатолий Анатольевич – кандидат физико-математических наук, ведущий научный сотрудник лаборатории сильноточной электроники

ул. Бобруйская, 11, 220030, г. Минск



Список литературы

1. The split-cavity oscillator: a high-power E-beam modulator and microwave source / M. B. M. Marder[et al.] // IEEE Trans. Plasma Sci. – 1992. – Vol. 20. № 3. – P. 312–331. https://doi.org/10.1109/27.142833

2. Baryshevsky, V. G. Relativistic split-cavity oscillator [Electronic resource] / V. G. Baryshevsky // arxiv.org. – 2014. – Mode of access: arxiv.org/abs/1402.3403. – Date of access: 27.10.2020.

3. Lemke, R. W. Theoretical and experimental investigation of a method for increasing the output power of a microwave tube based on the split-cavity oscillator / R. W. Lemke, M. C. Clark, B. M. Marder // J. Appl. Phys. – 1994. – Vol. 75, № 10. – P. 5423–5432. https://doi.org/10.1063/1.355698

4. A new method for increasing output power of a three-cavity transit time oscillator / He Jun-Tao [et al.] // Chin. Phys. Lett. – 2004. – Vol. 21, № 7. – P. 1302–1305. https://doi.org/10.1088/0256-307x/21/7/033

5. Barroso, J. J. Coupled circular cavities for transit-time microwave tubes / J. J. Barroso, J. P. L. Neto // IEEE Trans. Plasma Sci. – 2010. – Vol. 38, № 6. – P. 1385–1390. https://doi.org/10.1109/tps.2009.2038384

6. Barroso, J. J. Electron bunching in split-cavity monotrons / J. J. Barroso // IEEE Trans. Plasma Sci. – 2009. – Vol. 56, № 9. – P. 2150–2154. https://doi.org/10.1109/ted.2009.2026323

7. Sotnikov, G. V. Eigen frequencies and field structure of axially symmetric split-cavities / G. V. Sotnikov, Yu. V. Tkach, S. L. Scherbina // Electromagnetic Phenomena. – 2008. – Vol. 8, № 1 (19). – P. 46–61.

8. Yun-Jian Zhang. Study of a compact external magnetic field radial split-cavity oscillator / Yun-Jian Zhang, Qiao Sheng Ma, XiongLuo // Chin. Physics C. – 2011. – Vol. 35, № 4. – P. 381–386. https://doi.org/10.1088/1674-1137/35/4/011

9. Theoretical and experimental researches on C-band three-cavity transit-time effect oscillator / Zhikai FAN [et al.] // Sci. Chin. Ser. G, Physics, Mechanics & Astronomy. – 2004. – Vol. 47, № 3. – P. 310–329. https://doi.org/10.1360/02yw0316

10. Billen, J. H. Poisson Superfish / J. H. Billen, L. M. Young. – LA-UR-96-1834.

11. Мороз, И. В. Радиационная неустойчивость в расщепленном резонаторе / И. В. Мороз, А. А. Ровба // Журн. Белорус. гос. ун-та. Физика. – 2019. – № 3. – С. 22–30. https://doi.org/10.33581/2520-2243-2019-3-22-30

12. Джексон, Д. Классическая электродинамика / Д. Джексон. – М.: Мир. – 1965. – 702 с.


Просмотров: 48


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1561-2430 (Print)
ISSN 2524-2415 (Online)