Известия высших учебных заведений

Прикладная нелинейная динамика

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


Для цитирования:

Привезенцев А. П., Фоменко Г. П. Сложная динамика потока заряженных частиц с виртуальным катодом // Известия вузов. ПНД. 1994. Т. 2, вып. 5. С. 56-68.

Статья опубликована на условиях лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International (CC-BY 4.0).
Полный текст в формате PDF(Ru):
(загрузок: 0)
Язык публикации: 
русский
Тип статьи: 
Научная статья
УДК: 
621.385.6.01

Сложная динамика потока заряженных частиц с виртуальным катодом

Авторы: 
Привезенцев Алексей Павлович, Национальный исследовательский Томский государственный университет
Фоменко Геннадий Петрович, Национальный исследовательский Томский государственный университет
Аннотация: 

В работе численным методом рассмотрена нелинейная динамика виртуального катода в триодных системах. Показано, что различные неустойчивые стационарные потоки переходят в различные колебательные состояния - нелинейные структуре для токов инжекции, близких к критическому. Возмущение тока инжекции приводят к взаимодействию нелинейных мод и переходу высокочастотной моды в низкочастотную. При взаимодействии потока с многомодовым резонатором с определенным уровнем связи и диапазоном собственных частот наблюдается режим синхронизации с колебаниями, близкими к синусоидальным. Исследование корреляционных характеристик для локальных величин потока показывает, что динамика является сложной, когда крупномасштабная когерентность для временных масштабов порядка времени пролета сочетается с хаотическим поведением на меньших временных масштабах.

Ключевые слова: 
Список источников: 
  1. Артюх И.Г. Сандалов А.Н., Сулакиин A.C., Фоменко Г.П., Штейн Ю.Г. Релятивистские СВЧ-устройства сверхбольшой мощности // Обзоры по 
    электронной технике. Сер. 1. Электроника СВЧ. Вып. 17. М.: ЦНИИ «Электроника» 1989.
  2. Рухадзе А.А., Столбецов С.Д., Тараканов В.П. ИРЭ. 1992. T.37, № 3. С.385.
  3. Sullivan DJ, Walsh JE, Caustsias ЕА. Virtual cathode oscillator theory. In: Granatstein VL, Alexeff JA, editors. High-Power Microwave Sources. Boston; 1987. P. 441-505.
  4. Альтеркоп Б.А., Рухадзе A.A., Сокулин А.Ю., Тараканов В.П. Колебания виртуального катода как источник СВЧ излучения // ЖТФ. 1991.T. 61, №9. С. 115. 
  5. Гвоздовер С.Д. Теория электронных приборов сверхвысоких частот. М.: Гостехтеориздат, 1956.
  6. Воронин B.C., Зозуля Ю.Т., Лебедев А.Н. Самосогласованные стационарные состояния потока релятивистских электронов в пролетном 
    пространстве // ЖТФ. 1972. Т. 42, №3. С. 546.
  7. Lomax RJ. Proc. IEEE. 1960;108(3):119.
  8. Holmstrom R, Derfler H. Space-charge waves and stability of electron diodes. IEEE Trans. Electron Devices. 1966;ED-13(7):539-544.  DOI: 10.1109/T-ED.1966.15731
  9. Привезенцев A.П, Филипенко H.M., Фоменко Г.П. Колебания электронного потока в плоском пролетном промежутке /ИЖТФ. 1981. T.51, №6. 
    С. 1161.
  10. Mahaffey RA, Sprangle P, Kapetanakos SA, Golden J. High-Power Microwaves from a Nonisochronic Reflecting Electron System. Phys. Rev. Lett. 1977;39(13):843-846. DOI: 10.1103/PhysRevLett.39.843.
  11. Привезенцев А.П., Филипенко Н.М., Фоменко Г.П. Нелинейная теория колебаний электронного потока в системе с виртуальным катодом // РЭ. 1985. T.30, №4. С.756.
  12. Григорьев В.П., Диденко А.Н. К теории возбуждения электромагнитных колебаний в системах с виртуальным катодом // РЭ. 1988. T. 33, №2. C.353.
  13. Brandt HE. The Turbutron. IEEE Trans. Plasma Sci. 1985;PS-13(6):513-519. DOI: 10.1109/TPS.1985.4316466
  14. Афанасьева B.B., Трубецков Д.И. Динамический хаос в электронных сверхвысокочастотных приборах. Часть 1. Вакуумные нерелятивистские приборы // Обзоры по электронной технике. Сер.1. Электроника СВЧ. M.. ЦНИИ «Электроника», 1991.
  15. Гапонов-Грехов A.B. Рабинович М. И. Нелинейная физика. Стохастичность и структуры // Физика ХХ века: развитие и перспективы. М.: Наука, 
    1984. С.219.
  16. Николис Г., Пригожин И. Познание сложного. Введение. М.:Мир, 1990.
  17. Привезенцев А.П. Аналитическое решение уравнений модели плоских листов для потока заряженных частиц // РЭ. 1987. T.32, №8. С. 1712.
  18. Привезенцев А.П. Саблин Н.И. Фоменко Г.П. Гистерезис колебательных режимов виртуального катода в пространстве дрейфа // РЭ. 1989. T. 33, №3. С. 659.
  19. Привезенцев А.П., Фоменко Г.П. Нелинейные когерентные структуры в колебаниях виртуального катода // Лекции по СВЧ-электронике и радиофизике: 9-ая зимняя школа-семинар, Саратов, 1993. Саратов: Изд-во ГосУНЦ «Колледж», 1993. С. 130.
  20. Привезенцев А.П. Саблин Н.И. Филипенко Н.М., Фоменко Г.П. Нелинейные колебания виртуального катода в триодной системе // РЭ. 1992. Т. 37, 
    №7. С.1242.
  21. Диденко А.Н., Красик Я.Е., Перелыгин С.Ф., Фоменко Г.Н. Генерация мощного СВЧ-излучения релятивистским электронным пучком в триодной системе // Письма ЖТФ. 1979. Т.5, №6. C.321.
  22. Рабинович. М.И., Трубецков Д.И. Введение в теорию колебаний и волн. М.: Наука, 1984.
  23. Привезенцев A.П., Саблин H.H., Фоменко Г.П. Возбуждение многочастотной резонансной системы электронным потоком с виртуальным катодом 
    // РЭ. 1990. T. 35, №7. С. 1535.
  24. Воскресенский С.В., Левчук С.А., Соминский Г.Г. Исследование пространственно-временных характеристик колебаний объемного заряда в 
    неоднородных скрещенных полях //Лекции по электронике СВЧ и радиофизике: 8-я зимняя школа-семинар инженеров. Кн. 4. Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 1989. С. 24.
  25. Смирнов A.B., Усыченко В.Г. Когерентные структуры в турбулентном электронном потоке магнетрона // РЭ. 1991. Т.36, №1. С. 156.
Поступила в редакцию: 
19.04.1993
Принята к публикации: 
20.07.1994
Опубликована: 
03.03.1995