ISSN 0869-6632 (Print)
ISSN 2542-1905 (Online)


Cite this article as:

Novozhilova J. V., Ryskin N. M., Chumakova M. M. Effect of reflection from remote load on mode competition in gyrotron with quasi­-optical mode convertor. Izvestiya VUZ. Applied Nonlinear Dynamics, 2012, vol. 20, iss. 6, pp. 136-147. DOI: https://doi.org/10.18500/0869-6632-2012-20-6-136-147

Language: 
Russian

Effect of reflection from remote load on mode competition in gyrotron with quasi­-optical mode convertor

Autors: 
Novozhilova Julija Vladimirovna, Institute of Applied Physics of the Russian Academy of Sciences
Ryskin Nikita Mihajlovich, Saratov Branch of Kotel`nikov Institute of Radiophysics and Electronics of Russian Academy of Sciences
Chumakova Marija Mihajlovna, Saratov State University
Abstract: 

In a gyrotron with quasi­optical mode convertor, apart from the fundamental mode, excitation of a mode with opposite azimuthal rotation of the field occurs due to the wave reflected from the remote load. Interaction of the two oppositely rotating modes is investigated by using the quasi­linear equation for slowly varying amplitudes. The developed theory allows explanation of the experimental results where periodic modulation of the transverse structure of gyrotron radiation partially reflected from a remote oscillating membrane was observed.

DOI: 
10.18500/0869-6632-2012-20-6-136-147
References: 

1. Antonsen T.M., Cai S.Y., Nusinovich G.S. Effect of window reflection on gyrotron operation // Phys. Fluids B. 1992. Vol. 4, No 12. P. 4131. 2. Гинзбург Н.С., Глявин М.Ю., Завольский М.А., Запевалов В.Е., Моисеев М.А., Новожилова Ю.В. Использование отражения с запаздыванием для получения автомодуляционных и стохастических режимов в гиротронах миллиметрового диапазона // Письма в ЖТФ. 1998. Т. 24, No 11. С. 53. 3. Dumbrajs O., Glyavin M.Yu., Zapevalov V.E., Zavolsky N.A. Influence of reflections on mode competition in gyrotrons // IEEE Trans. Plasma Sci. 2000. Vol. 28, No 3. P. 588. 4. Батанов Г.М., Колик Л.В., Новожилова Ю.В. и др. Реакция гиротрона на слабое отражение волн от плазмы, промодулированное низкочастотными колебаниями // ЖТФ. 2001. Т. 71, No 5. С. 90. 5. Dumbrajs O., Idehara T., Watanabe S., et al. Reflections in gyrotrons with axial output // IEEE Trans. Plasma Sci. 2004. Vol. 32 , No 3. P. 899. 6. Dumbrajs O., Nusinovich G.S., Piosczyk B. Reflections in gyrotrons with radial output: Consequences for the ITER coaxial gyrotron // Phys. Plasmas. 2004. Vol. 11, No 12. P. 5423. 7. Dumbrajs O. Influence of possible reflections on the operation of European ITER gyrotrons // Int. J. Infrared, Millim. Terah. Waves. 2010. Vol. 31. P. 892. 8. Харчев Н.К., Батанов Г.М., Бондарь Ю.Ф. и др. Реакция гиротрона на малое отражение от нестационарной нагрузки // Прикладная физика. 2009. No 6. C. 159. 9. Kharchev N.K., Batanov G.M., Bondar Yu.V. et al. Gyrotron affected by modulated reflection: new experiments // Proc. 8th Int. Workshop «Strong Microwaves and Terahertz Waves: Sources and Applications». IAP RAS, Nizhny Novgorod, 2011. P. 90. 10. Пищик Л.А., Трубецков Д.И., Четвериков А.П. Нестационарные процессы в резонансных релятивистских генераторах типа О // Лекции по СВЧ электронике и радиофизике (5-я зимняя школа-семинар инженеров). Кн. 1. Саратов: Изд-во Сарат. ун-та. 1981. С. 42. 11. Nusinovich G.S. Mode interaction in gyrodevices // Int. J. Electron. 1981. Vol. 51, No 4. P. 457. 12. Нусинович Г.С. Теория многомодового гиротрона // В сб. «Гиротрон». Горький: ИПФ АН СССР, 1981. С. 146. 13. Nusinovich G.S., Sinitsyn O.V., Antonsen T.M. Mode switching in a gyrotron with azimuthally corrugated resonator // Phys. Rev. Lett. 2007. Vol. 98, No 20. 205101. 14. Новожилова Ю.В., Рыскин Н.М., Усачева С.А. Нестационарные процессы в генераторе с запаздывающим отражением от нагрузки // ЖТФ. 2011. Т. 81, No 9. С. 16. 15. Усанов Д.А., Скрипаль Ал.В., Скрипаль Ан.В. Физика полупроводниковых радиочастотных и оптических автодинов. Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 2003. 16. Кузнецов А.П., Кузнецов С.П., Рыскин Н.М. Нелинейные колебания. М.: Физ-матлит, 2005. 17. Найфэ А.Х. Введение в методы возмущений. М.: Мир, 1984. 18. Ковалев Н.Ф., Новожилова Ю.В., Петелин М.И. Диффузионная связь бочкообразного резонатора с соосным волноводом // Изв. вузов. Радиофизика. 2007. Т. 50, No 10–11. С. 875.  

Short text (in English):