Magnetic Isolated Vircator with a Magnetic Mirror on a Prelimit Electron Beam: Features of Beam Dynamics and Superhigh-Frequency Characteristics

Мұқаба

Дәйексөз келтіру

Толық мәтін

Ашық рұқсат Ашық рұқсат
Рұқсат жабық Рұқсат берілді
Рұқсат жабық Тек жазылушылар үшін

Аннотация

A relativistic magnetically isolated vircator with a magnetic mirror on a prelimit electron beam is proposed. Its computer simulation has been carried out. The phase dynamics of an electron beam in a vircator has been studied. It is shown that a number of virtual cathodes appear in the beam after the beam is reflected from the magnetic mirror. The output microwave characteristics are calculated: the average power and the spectral composition of generation, containing a set of narrow spectral lines and their harmonics. The effect of the mirror ratio on the average output power and on the frequencies of the spectral lines is studied. It is found that the power increases with the growth of the mirror ratio. The frequencies of some spectral lines increase with the mirror ratio, while the frequencies of other lines do not depend on this ratio.

Авторлар туралы

A. Dubinov

Russian Federal Nuclear Center All-Russian Research Institute of Experimental Physics; Sarov Institute of Physics and Technology

Email: dubinov-ae@yandex.ru
Sarov, Nizhny Novgorod oblast, 607188 Russia; Sarov, Nizhny Novgorod oblast, 607189 Russia

G. Kolesov

Sarov Institute of Physics and Technology

Email: kolesov.german@yandex.ru
Sarov, Nizhny Novgorod oblast, 607189 Russia

V. Selemir

Russian Federal Nuclear Center All-Russian Research Institute of Experimental Physics

Email: kolesov.german@yandex.ru
Sarov, Nizhny Novgorod oblast, 607188 Russia

V. Tarakanov

Russian Federal Nuclear Center All-Russian Research Institute of Experimental Physics; National Research Nuclear University MEPhI

Хат алмасуға жауапты Автор.
Email: kolesov.german@yandex.ru
Moscow, 125412 Russia; Moscow, 115409 Russia

Әдебиет тізімі

  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

© А.Е. Дубинов, Г.Н. Колесов, В.Д. Селемир, В.П. Тараканов, 2023

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».