Известия высших учебных заведений

Прикладная нелинейная динамика

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

Для цитирования:

Гинзбург Н. С., Зотова И. В. Электроника свч как искусство управления потоками энергии // Известия вузов. ПНД. 2012. Т. 20, вып. 5. С. 51-83. DOI: 10.18500/0869-6632-2012-20-5-51-83

Статья опубликована на условиях лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International (CC-BY 4.0).
Полный текст в формате PDF(Ru):
Иконка PDF 5_ginzburg.pdf
(загрузок: 135)
Язык публикации: 
русский
Рубрика: 
Материалы XV зимней школы-семинара по СВЧ-электронике и радиофизике
Тип статьи: 
Материалы конференции
УДК: 
537.86; 537.87; 621.373; 621.385.6
DOI: 
10.18500/0869-6632-2012-20-5-51-83

Электроника свч как искусство управления потоками энергии

Авторы: 
Гинзбург Наум Самуилович, Институт прикладной физики РАН (ИПФ РАН)
Зотова Ирина Валерьевна, Институт прикладной физики РАН (ИПФ РАН)
Аннотация: 

Проведена классификация электронных генераторов и усилителей, в основу которой положено соотношение направлений потоков кинетической энергии электронов и потоков электромагнитной энергии. Показано, что управление потоками электромагнитной энергии как за счет использования естественной дифракционной расходимости, так и с помощью различных модификаций брэгговских структур, является эффективным методом синхронизации излучения электронных потоков с поперечными размерами, существенно превосходящими длину волны.

Ключевые слова: 
Электронные генераторы и усилители
пространственная когерентность излучения
дифракционная расходимость
брэгговские структуры
двумерная распределенная обратная связь
Список источников: 
  1. Гапонов А.В., Петелин M.И., Юлпатов В.К. Индуцированное излучение возбужденных классических осцилляторов и его использование в высокочастотной электронике // Изв. вузов. Радиофизика. 1967. Т. 10, No 9/10. С. 1414.
  2. Пирс Дж. Лампа бегущей волны. М.: Советское радио, 1952.
  3. Электроника ламп с обратной волной. Под ред. В.Н. Шевчика и Д.М. Трубецкова. Саратов: Изд-во Саратовского университета, 1979.
  4. Гапонов А.В., Гольденберг А.Л., Григорьев Д.П., Орлова И.М., Панкратова Т.Б., Петелин М.И. Индуцированное синхротронное излучение электронов в полых резонаторах // Письма в ЖЭТФ. 1965. Т. 2, No 9. С. 430.
  5. Русин Ф.С. Богомолов Г.Д. Оротрон – электронный прибор с открытым резонатором и отражающей решеткой // Изв. вузов. Радиофизика. 1968. Т. 2, No 5. С. 756.
  6. Шестопалов В.П. Дифракционная электроника. Харьков: Изд-во «Вища школа», Харьковский государственный университет, 1976 г.
  7. Dunn D.A., Harman W.A., Field L.M., Kino G.S. // Proc. IRE. 1956. Vol. 44, No 7. P. 879.
  8. Гинзбург Н.С., Песков Н.Ю., Сергеев А.С. Пространственная синхронизация излучения широких ленточных электронных потоков в ЛСЭ с двумерной распределенной обратной связью // Письма в ЖТФ. 1993. Т. 19, вып. 18. С. 52.
  9. Гинзбург Н.С., Заславский В.Ю., Зотова И.В. и др. Лазеры на свободных электронах терагерцового диапазона с брэгговскими структурами, основанными на связи бегущих и квазикритических волн // Письма в ЖЭТФ. 2010. Т. 91, вып. 6. С. 286.
  10. Бугаев С.П., Канавец В.И., Кошелев В.И., Черепенин В.А. Релятивистские многоволновые СВЧ-генераторы. Новосибирск: Наука, Сиб. отделение, 1991.
  11. Петелин М.И., Ковалев Н.Ф. Селекция мод в высокочастотных релятивистских электронных генераторах с распределенным взаимодействием// В кн. Релятивистская высокочастотная электроника. Проблемы повышения мощности и частоты излучения. Горький: ИПФ АН СССР, 1981. С. 62.
  12. Гинзбург Н.С., Зотова И.В., Сергеев А.С. Дифракционная селекция мод в планарных лампах обратной волны // Изв. вузов. Радиофизика. 2009. Т. 52, No 8. С. 632.
  13. Гинзбург Н.С., Завольский Н.А., Нусинович Г.С., Сергеев А.С. Установление автоколебаний в электронных СВЧ-генераторах с дифракционным выводом излучения// Изв. вузов. Радиофизика. 1986. Т. 29, No 1. С. 106.
  14. Bugaev S.P., Cherepenin V.A., Kanavets V.I., et al. Overmoded GW-class surfacewave microwave oscillator // IEEE Trans. Plasma Sci. 1990. Vol. 18. P. 525.
  15. Bratman V.L., Denisov G.G., Ofitserov M.M., et al. Millimeter-wave HF relativistic electron oscillators // IEEE Trans. Plasma Sci. 1987.Vol. 15. P. 2.
  16. Гинзбург Н.С., Заславский В.Ю., Малкин А.М., Сергеев А.С. Квазиоптическая модель релятивистских генераторов поверхностной волны миллиметрового и субмиллиметрового диапазонов // Письма в ЖТФ. 2011. Т.37, вып.13. С. 31.
  17. Гинзбург Н.С., Заславский В.Ю, Малкин А.М., Сергеев А.С. Релятивистские генераторы поверхностной волны c одно- и двумерно-периодическими структурами // ЖТФ. 2012. Т. 82, No 12. C. 84.
  18. Каценеленбаум Б.З. Теория нерегулярных волноводов с медленно-меняющимися параметрами. М., 1961. С. 218.
  19. Гинзбург Н.С., Зотова И.В., Муравьев А.А., Сергеев А.С. Формирование поперечной структуры поля в планарных ЛСЭ терагерцового диапазона // ЖТФ. 2011. Т. 81, No 3. С 85.
  20. Fedotov A.E. and Makhalov P.B. Transverse dynamics of а surface wave excited by а wide electron beam // Phys. Plasmas. 2012. Vol. 19. P. 033103
  21. Glyavin M.Yu., Luchinin A.G. and Golubiatnikov G.Yu. 1.5 kW, 1 THz gyrotron with a pulsed magnetic field // Phys. Rev. Lett. 2008. Vol. 100. P. 015101.
  22. Bratman V.L., Kalynov Yu.K. and Manuilov V.N. Large-orbit gyrotron operation in the terahertz frequency range // Phys. Rev. Lett. 2009. Vol. 102. P. 245101.
  23. Ginzburg N.S., Zotova I.V., Sergeev A.S., et. al // High power terahertz-range planar gyrotrons with transverse energy extraction // Phys Rev Lett. 2012. Vol. 108. P. 105101.
  24. Аржанников А.В., Гинзбург Н.С., Заславский В.Ю. и др. Генерация пространственно-когерентного излучения в мазере на свободных электронах с двумерной распределенной обратной связью // Письма в ЖЭТФ. 2008. Т. 87, вып. 11. С. 715.
  25. Dem’yanenko M.A., Esaev D.G., Knyazev B.A., et al. Imaging with a 90 frames microbolometer focal plane array and high-power terahertz FEL // Appl. Phys. Lett. 2008. Vol. 92. P. 131116.
  26. Neil G.R., Bohn C.L., Benson S.V., et al. Sustained kilowatt lasing in FEL with same-cell energy recovery // Phys. Rev. Lett. 2000. Vol. 84. P. 662.
  27. Kazakevich G.M., Pavlov V.M., Jeong Y.U., et al. Magnetron-driven microtron injector of a terahertz FEL // Phys. Rev. ST-AB. 2009. Vol. 12. P. 040701.
  28. Orzechowski T.J., Anderson B.R., Clark J.C., et al. High-efficiency extraction of microwave radiation from a tapered-wiggler FEL // Phys. Rev. Lett. 1986. Vol. 57. P. 17.
  29. Elias L.R., Ramian G., Hu J. and Amir A. Observation of single-mode operation in a FEL // Phys. Rev. Lett. 1986. Vol. 57. P. 424.
  30. Abramovich A., Canter M., Gover A., et al. High spectral coherence in long-pulse and continuous FEL // Phys. Rev. Lett. 1999. Vol. 82. P. 5257.
  31. Konoplev I.V., Cross A.W., Phelps A.D.R., et. al. Experimental and theoretical studies of a coaxial free-electron maser based on two-dimensional distributed feedback // Phys. Rev. E. 2007. Vol. 76, No 5. P. 056406.  
Поступила в редакцию: 
20.09.2012
Принята к публикации: 
20.09.2012
Опубликована: 
31.01.2013
Краткое содержание:
Иконка PDF a2012no5p051.pdf
(загрузок: 91)
  • 1818 просмотров