Известия высших учебных заведений
ISSN 0869-6632 (Print)
ISSN 2542-1905 (Online)


виртуальный катод

Нелинейная динамика и хаос во взаимодействующих встречных электронных потоках с виртуальными катодами в виркаторе без внешнего магнитного поля

В рамках численного моделирования методом крупных частиц была исследована нестационарная динамика виртуальных катодов, формирующихся во встречных интенсивных электронных потоках. Обнаружен широкий диапазон динамических режимов колебаний виртуальных катодов: от регулярных до широкополосных хаотических. Показана связь между величиной старшего ляпуновского показателя и мощностью выходного сигнала системы встречных электронных потоков.  

Динамика электронного потока с виртуальным катодом в низковольтном виркаторе под внешним гармоническим воздействием

В работе проведено теоретическое исследование динамики электронного потока в генераторе на виртуальном катоде под влиянием внешнего гармонического воздействия. Поведение электронного потока рассматривалось в рамках стационарной аналитической модели, а также численного моделирования нестационарных процессов в пучке. В обоих случаях показано, что увеличение мощности внешнего воздействия приводит к росту мощности выходного излучения генератора.

Трехмерное численное моделирование виртода с тороидальными резонаторами

В работе рассмотрены результаты предварительного трехмерного полностью электромагнитного моделирования СВЧ-генератора на виртуальном катоде с цепью внешней обратной связи – виртода. Обратная связь реализована за счет скоростной модуляции электронного потока электромагнитным сигналом в ускоряющем промежутке электронной пушки, снимаемым с помощью выходного резонатора, размещенного в области виртуального катода.

Широкополосная хаотическая генерация и оптимизация ее характеристик в свч-генераторе с электронной обратной связью и магнитной периодической фокусирующей системой

В рамках двумерной численной модели исследована нелинейная динамика и генерация широкополосных хаотических сигналов в генераторе на электронном потоке с виртуальным катодом. Обнаружено сильное влияние характеристик внешнего неоднородного магнитного поля на нелинейную динамику виртуального катода в системе. Изучены физические процессы, ответственные за обнаруженную зависимость динамики электронного потока с виртуальным катодом от параметров внешнего неоднородного магнитного поля.

Математическая модель и ее численная реализация для исследования и оптимизации генераторов с электронной обратной связью

В статье сформулирована математическая модель и ее численная реализация для исследования широкополосных хаотических колебаний и физических процессов в электронных потоках с виртуальным катодом в генераторах с электронной обратной связью. Кратко описан разработанный программный пакет, позволяющий моделировать нестационарные нелинейные физические процессы в электронных генераторах с виртуальным катодом, а также рассчитывать выходные характеристики соответствующих приборов. Изложены численные методы, которые использованы при программной реализации математической модели.

О механизме формирования сжатого состояния релятивистского электронного пучка в составной трубе дрейфа

В работе проведено полномасштабное численное трехмерное моделирование формирования сжатого состояния релятивистского электронного пучка в виркаторной системе с составным пространством дрейфа с трубами разного диаметра. Был обнаружен механизм формирования сжатого состояния пучка через образование двух виртуальных катодов вблизи анодной сетки и на скачке радиуса пространства взаимодействия, которые со временем смыкаются в один распределенный в пространстве дрейфа виртуальный катод (сжатое состояние пучка).  

Генерация высших гармоник в релятивистском электронном потоке с виртуальным катодом

Изучены режимы СВЧ-генерации высших гармоник в высокомощном виркаторе с релятивистским электронным потоком с виртуальным катодом. Характеристики данных режимов, в частности, характерные спектры и их трансформация с изменением параметров системы (тока пучка, индукции внешнего магнитного поля), а также физические процессы, происходящие в системе, проанализированы с помощью трехмерного электромагнитного моделирования.

Численное моделирование возможности увеличения эффективной плазменной частоты при формировании сжатого состояния пучка

В работе проведено численное трехмерное электромагнитное моделирование сжатого состояния релятивистского электронного пучка в двухсекционной системе, состоящей из труб разных диаметров. Исследовано влияние геометрических параметров двухсекционной системы на нелинейную динамику электронного пучка, получены зависимости эффективной плазменной частоты от параметров системы. Из рассчитанных зависимостей можно сделать вывод, что плотность пучка и эффективная плазменная частота могут быть увеличены более чем в 2 раза относительно системы без формирования сжатого состояния.