РАЗВИТИЕ МЕТОДОВ АНАЛИЗА ЭЛЕКТРОННО-ОПТИЧЕСКИХ СИСТЕМ ГИРОТРОНОВ С НАРУШЕНИЯМИ АЗИМУТАЛЬНОЙ СИММЕТРИИ∗

Представлен алгоритм моделирования систем формирования винтовых электронных пучков для запитки гиротронов, позволяющих учитывать типичные виды нарушений азимутальной симметрии системы. Выполнен анализ магнетронно-инжекторной пушки гиротрона диапазона 260 ГГц на второй гармонике гирочастоты в условиях смещения оси пучка в пределах 0.5 мм. Показано, что наличие несоосности оказывает значительное влияние на азимутальное распределение питч-фактора.

Литература

1. Guide to State-of-the-Art Electron Devices / Edited by Prof. Dr. J.N. Burghartz. John Wiley & Sons, Ltd., 2013.

2. Thumm M. Recent advances in the worldwide fusion gyrotron development // IEEE Transactions on Plasma Science. 2014. Vol. 42, No 3. P. 590.

3. Singh U., Kumar N., Sinha A.K. Magnetron injection gun for a short pulse, 0.67 THz gyrotron for remote detection of radioactive materials // IEEE Transactions on Terahertz Science and Technology. 2014. Vol. 4, No 4. P. 509.

4. Glyavin M.Yu., Ginzburg N.S., Goldenberg A.L., Denisov G.G., Luchinin A.G., Manuilov V.N., Zapevalov V.E., Zotova I.V. THz gyrotrons: Status and possible optimizations // Terahertz Science and Technology. 2012. Vol. 5, No 2. P. 67.

5. Han S.-T., Park W.K., Chun H.S. Development of sub-THz gyrotron for real-time food inspection // 36th International Conference on Infrared, Millimeter and Terahertz Waves (IRMMW-THz). 2011. P. 1.

6. Yuan X., Li X., Huang Y., Pu W., Van Y. Research on a magnetron injection electron gun based on carbon nanotube cold cathode // Technical Digest of 27th International Vacuum Nanoelectronics Conference, 6–10 July, 2014, Engelberg, Switzerland, P. 1-13.

7. Orbach Y., Ben-Moshe R., Pilossof M., Einat M. Gyrotron with dual electrode ferroelectric cathode operating at high repetition rate and long pulse // IEEE Transactions on Electron Devices. 2014. Vol. 61, No 3. P. 921.

8. Akimov P.L., Kuzmich C.V., Melnychuk V.A., Nikitin A.P., Chudin V.G., Sechin H.E., Chadaev N.N., Bohoslovskaya A.B. Project of electron gun for microwave devices with thermally expanded graphite cathodes // 10th International Vacuum Electron Sources Conference (IVESC). Saint Petersburg, 30 June–4 July, 2014. P. 1.

9. Fu W., Yan Y., Yuan X., Liu S. Two-beam magnetron injection guns for coaxial gyrotron with two electron beams // Phys. Plasmas. 2009. Vol. 16. P.023103.

10. Kumar N., Singh U., Kumar A., Khatun H., Sinha A.K. On the design of a high-efficiency double-beam gyrotron // IEEE Transactions on Plasma Science. 2011. Vol. 39, No 9. P. 1781.

11. Glyavin M., Manuilov V., Idehara T. A double-beam magnetron-injection gun for third-harmonic continuous wave 1-THz gyrotron // Physics of Plasmas. 2013. Vol. 20. P. 123303.

12. Louksha O.I., Samsonov D.B., Sominski G.G., Syomin S.V. Suppression of emission nonuniformity effect in gyrotrons // 39th International Conference on Infrared, Millimeter, and Terahertz Waves (IRMMW-THz). 2014. P. 1.

13. Лыгин В.К., Цимринг Ш.Е. Расчет электронных траекторий в винтовых пучках, формируемых аксиально-симметричными магнетронно-инжекторными пушками // ЖТФ. 1973. T. 43, No 8. С. 1695.

14. Цимринг Ш.Е. О разбросе скоростей в винтовых электронных пучках // Изв. вузов. Радиофизика. 1972. Т. 15, No 8. С. 1247.

15. Мануилов В.Н., Райский Б.В., Солуянова Е.А., Цимринг Ш.Е. Теоретическое и экспериментальное исследование магнетронно-инжекторных пушек в режиме ограничения тока пространственным зарядом // Радиотехника и электроника. 1995. Т. 40, No 4. С. 648.

16. Krivosheev P.V., Lygin V.K., Manuilov V.N., Tsimring Sh.E. Numerical simulation models of focussing systems of intense gyrotron helical electron beams // Int. J. of Infrared and MM waves. 2001. Vol. 22, No 8. P. 1119.

17. Планкин О.П., Семенов Е.С. Комплекс программ ANGEL-2DS для моделирования пушки гиротрона. Инструкция для пользователя: Методическая разработка. Н. Новгород: ИПФ РАН, 2011. 32 с.

18. Цимринг Ш.Е. Введение в высокочастотную вакуумную электронику и физику электронных пучков / Пер. с англ. Н. Новгород: ИПФ РАН, 2012. 576 с.

19. Ильин В.П. Численные методы решения задач электрофизики. М.: Наука, 1985.

20. Алиевский Б.Л., Орлов В.Л. Расчет параметров магнитных полей осесимметричных катушек: Справочник. М.: Энергоатомиздат, 1983. 112 с.

21. Семёнов Е.С., Юнаковский А.Д. Расчет статического магнитного поля системы соленоидов // Изв. вузов. Радиофизика. 2010. Т. 53, No 12. С. 799.

22. Пензяков В.В. Расчёт электронных пушек на электронных цифровых машинах // Электронная техника. Сер. 1. Электроника СВЧ. 1966. No 1. С. 41.

23. Вашковский А.В., Овчаров В.Т. К нахождению распределения потенциала в области, ограниченной заданными формами с заданными потенциалами // Электронная техника. Сер. 1. Электроника СВЧ. 1971. No 9. С. 34.

24. Лыгин В.К., Мануилов В.Н., Цимринг Ш.Е. О методах интегральных уравнений и вспомогательных зарядов в траекторном анализе интенсивных электронных пучков // Электронная техника. Сер. 1. Электроника СВЧ. 1987. No 7 (401). С. 36.

25. Планкин О.П., Семенов Е.С. Траекторный анализ электронно-оптической системы технологического гиротрона // Вестник НГУ. Сер. «Физика». 2013. Т. 8, No 2. С. 44.

26. Запевалов В.Е., Корнишин С.Ю., Котов А.В., Куфтин А.Н., Малыгин О.В., Мануилов В.Н., Седов А.С., Цалолихин В.И. Система формирования электронного пучка для гиротрона с частотой 258 ГГц, предназначенного для экспериментов по динамической поляризации ядер // Изв. вузов. Радиофизика. 2010. Т. 53, No 4. С. 251.

27. Венедиктов Н.П., Дубров В.В., Запевалов В.Е., Корнишин С.Ю., Котов А.В., Куфтин А.Н., Малыгин О.В., Седов А.С., Фикс А.Ш., Цалолихин В.И. Экспериментальное исследование непрерывного высокостабильного гиротрона на второй гармонике для спектроскопии динамически поляризованных ядер // Изв. вузов. Радиофизика. 2010. Т. 53, No 4. С. 260.

28. Завольский Н.А., Запевалов В.Е., Моисеев М.А., Седов А.С. Влияние несоосности электронного пучка и резонатора на характеристики гиротрона // Изв. вузов. Радиофизика. 2011. Т. 54, No 6. С. 444.

Статус: 
одобрено к публикации
Краткое содержание (PDF):