О ПЕРИОДИЧЕСКОМ ВЗАИМОДЕЙСТВИИ ДВУХ ЭЛЕКТРОННЫХ ПОТОКОВ МЕЖДУ СОБОЙ И С ПОЛЯМИ ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКИХ СИСТЕМ

В работе рассмотрен механизм периодического взаимодействия электронных потоков применительно к варианту двухлучевой ЛБВ, на примере системы состоящей из двух электронных пучков, разделенных металлическим экраном с отверстиями. Отверстия обеспечивают взаимодействие электронных пучков с электромагнитным полем. Такой (периодический) характер взаимодействия выражается в том, что волновые процессы в потоках представляются бесконечным набором пространственных гармоник, а взаимодействие потоков сводится к их непрерывному взаимодействию между собой и полем замедляющей электродинамической системы. Рассмотрена одномерная модель непрерывного и дискретного двухлучевого взаимодействия. Получено дисперсионное уравнение и построены зависимости его корней и коэффициента усиления от параметра рассинхронизма. Для данной системы без учета встречного излучения переменные величины описываются суперпозицией пяти парциальных волн. В зависимости от величины параметра пространственного заряда основной вклад в усиление вносит либо электронноволновое взаимодействие, либо взаимодействие с линией замедления. По сравнению с однолучевой ЛБВ и ЛБВ с двумя непрерывно взаимодействующими потоками в модели с периодическим взаимодействием наблюдается значительное повышение коэффициента усиления и увеличение диапазона параметра рассинхронизма между средней скоростью потоков и фазовой скоростью невозмущенной волны.

DOI: 10.18500/0869-6632-2017-25-4-71-81

Образец цитирования: Голованов Н.А. О периодическом взаимодействии двух электронных потоков между собой и с полями электродинамических систем // Известия вузов. Прикладная нелинейная динамика. 2017. Т. 25, No 4. C. 71–81. DOI: 10.18500/0869-6632-2017-25-4-71-81

Литература

1. Zhang Y. and Dong L. Enhanced coherent terahertz Smith–Purcell superradiation excited by two electron-beams // Optic Express. 24 September 2012. Vol. 20, No.20.
2. Zhang Y., Zhou Y., Dong L. THz radiation from two electron-beams interaction within a bi-grating and a subwavelength holes array composite sandwich structure // Optic Express. 23 September 2013. Vol. 21, No.19.
3. Трубецков Д.И., Титов А.В., Фунтов А.А. Об интерференционном усилении в электронно-волновой лампе (линейная теория) // Письма в ЖТФ. 2013. Т. 39, вып. 21. С. 86–94.
4. Haeff A.V. The electron-wave tube – a novel method of generation and amplification of microwave energy // Proc. IRE. 1949. Vol. 37. Pp. 4–10.
5. Шевчик В.Н., Трубецков Д.И. Дискретное взаимодействие двух электронных потоков // Изв. вузов СССР. Радиотехника. 1962. Т. 5, вып. 2. С. 143–157.
6. Шевчик В.Н., Трубецков Д. И. Аналитические методы расчета в электронике СВЧ. М. Советское радио, 1970. 584 с.
7. Солнцев В.А., Тагер А.С. О периодическом взаимодействии электронных потоков // Изв. вузов СССР. Радиофизика. 1959. Т. 2, вып.1. С. 101.
8. Бернашевский Г.А. Пространственные гармоники электронной волны. Письма в редакцию // Радиотехника и электроника. 1957. Т. 2. С. 124–125.
9. Викулов И.К., Тагер А.С. Взаимодействие двухскоростного электронного потока с высокочастотным полем линии замедления // Радиофизика и электроника. 1962. Т. 5. С. 826–837.

Статус: 
одобрено к публикации
Краткое содержание (PDF):