Известия высших учебных заведений

Прикладная нелинейная динамика

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


Для цитирования:

Анфиногентов В. Г. Хаотические колебания в электронном потоке с виртуальным катодом // Известия вузов. ПНД. 1994. Т. 2, вып. 5. С. 69-83.

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: 
621.385.2

Хаотические колебания в электронном потоке с виртуальным катодом

Авторы: 
Анфиногентов Василий Геннадиевич, Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н.Г. Чернышевского (СГУ)
Аннотация: 

При помощи численного моделирования методом частиц в ячейке изучены нелинейные колебания электронного потока с виртуальным катодом в диоде Пирса. Выявлены различные динамические режимы, включая хаотические колебания электронного потока. Получены количественные (корреляционная размерность и максимальный показатель Ляпунова) и качественные (автокорреляционная функция, неустойчивые периодические орбиты) - характеристики хаотических колебаний. Исследованы физические процессы в диоде, показано, что в. потоке наряду с виртуальным катодом может формироваться вторая область, отражающая электроны, - вторичный виртуальный катод. Обнаружено, что один из механизмов возникновения хаотической динамики электронного потока связан с интенсивным нелинейным взаимодействием виртуальных катодов.

Ключевые слова: 
Список источников: 
  1. Pierce J. Limiting currents in electron beam in presence of ions. J. Appl. Phys. 1944;15:721-726. DOI: 10.1063/1.1707378
  2. Kuhn S. Linear longitudional oscillations in collisionless plasma diodes with thin sheaths. Part II. Application to an extended Pierce-type problem. Phys. Fluids. 1984;27:1834-1851. DOI: 10.1063/1.864796
  3. Crystal TL, Kuhn S. Particle simulations of the low-alfa Pierce diode. Phys. Fluids. 1985;28:2116-2124. DOI: 10.1063/1.865392
  4. Godfrey BB. Oscillatory nonlinear electron flow in Pierce diode. Phys. Fluids. 1987;30:1553-1560. DOI: 10.1063/1.866217
  5. Lawson WS. The Pierce diode with an external circuit. II. Chaotic behaviour. Phys. Fluids В. 1989;1:1493-1501. DOI: 10.1063/1.859199
  6. Анфиногентов B.Г., Трубецков Д.И. Хаотические колебания в гидродинамической модели диода Пирса //РЭ. 1992. Т. 37. С. 2251.
  7. Brandt Н.Е. The turbutron. IEEE Trans. on Plasma Sci. 1985;PS—13(6):513-519. DOI: 10.1109/TPS.1985.4316466
  8. Привезенцев A.П., Саблин H.H., Фоменко Г.П. Нелинейная динамика виртуального катода в высокочастотном поле // РЭ. 1990. Т. 35. С. 832.
  9. Birdsall C.K., Langdon A.B. Plasma Physics via Computer Simulation. N.Y.: McGraw - Hill; 1985. 479 p.
  10. Takens F. Detecting strange attractors in turbulence. In: Rand D, Young LS, editors. Dynamical Systems and Turbulence. Warwick 1980. Lecture Notes in Mathematics. Vol.  898. Berlin: Springer; 1981. P. 366-381. DOI: 10.1007/BFb0091924
  11. Pomeau Y, Manneville P. Intermittent transition to turbulence in dissipative dynamical systems. Comm. Math. Phys. 1980;74:189-197. DOI: 10.1007/bf01197757
  12. Crawford JD, Cary JR. Decay of correlations in a chaotic measurepresersing transformation. Physica D. 1983;6(2):223-232. DOI: 10.1016/0167-2789(83)90007-6
  13. Benettin G, Galgani L, Strelcyn JM. Kolmogorov entropy and numerical experiments. Phys. Rev. A. 1976;14(6):2338-2345. DOI: 10.1103/PhysRevA.14.2338
  14. Grassberger P, Procaccia J. On the characterization of strange attractors. Phys. Rev. Lett. 1983;50(5):346-349. DOI: 10.1103/PhysRevLett.50.346
  15. Farmer JD. Dimension, fractal measure and chaotic dynamics.  In: Haken H, editor. Evolution of Order and Chaos. Springer Series in Synergetics. Vol. 17. Berlin: Springer; 1982. P. 228-246. DOI: 10.1007/978-3-642-68808-9_20
  16. Cvitanovic P. Invariant measurement of strange sets in terms of cycles. Phys. Rev. Lett. 1988;61(1):27-30. DOI: 10.1103/PhysRevLett.61.27
  17. Lathrop DP, Kostelich EJ. Characterization of an experimental strange attractors by unstable orbits. Phys. Rev. A. 1989;40(7):4028-4031. DOI: 10.1103/PhysRevA.40.4028
Поступила в редакцию: 
12.10.1994
Принята к публикации: 
01.12.1994
Опубликована: 
03.03.1995