Для цитирования:
Бакунин В. Л., Денисов Г. Г., Завольский Н. А., Моисеев М. А. Зоны устойчивой одномодовой генерации гиротроне со сверхразмерным резонатором // Известия вузов. ПНД. 2012. Т. 20, вып. 6. С. 67-81. DOI: 10.18500/0869-6632-2012-20-6-67-81
Статья опубликована на условиях лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International (CC-BY 4.0).
Полный текст в формате PDF(Ru):
(загрузок: 170)
Язык публикации:
русский
Рубрика:
Тип статьи:
Научная статья
УДК:
621.385.69
Зоны устойчивой одномодовой генерации гиротроне со сверхразмерным резонатором
Авторы:
Бакунин Владимир Лазаревич, Институт прикладной физики РАН (ИПФ РАН)
Денисов Григорий Геннадьевич, Институт прикладной физики РАН (ИПФ РАН)
Завольский Николай Александрович, Самарский государственный университет
Моисеев Марк Андреевич, Институт прикладной физики РАН (ИПФ РАН)
Аннотация:
Путём численного исследования модели многомодового гиротрона с фиксированной структурой ВЧ-поля, на плоскости параметров «магнитное поле – ток» анализируются зоны устойчивой одномодовой генерации на частоте рабочей моды. Показано, что форма и размеры зон существенно зависят от плотности спектра мод резонатора и числа учитываемых мод-сателлитов (паразитных мод). С увеличением плотности спектра уменьшается площадь зоны, точка наибольшего значения КПД устойчивой одномодовой генерации сдвигается в область малых токов при одновременном уменьшении этого значения. При больших токах устойчивая одномодовая генерация достигается в мягком режиме возбуждения рабочей моды, а в жёстком режиме возникает примесь паразитных мод с мощностями, много меньшими мощности рабочей моды.
Ключевые слова:
Список источников:
- Litvak А.G., Denisov G.G., Myasnikov V.E., Tai E.M., Azizov E.A., Ilin V.I. Development in russia of megawatt power gyrotrons // J. Infrared Milli Teraherz Waves. 2011. Vol. 332. P. 337.
- Аликаев В.В., Денисов Г.Г., Запевалов В.Е., Курбатов В.И., Литвак А.Г., Мясников В.Е., Тай Е.М. Гиротроны для УТС // Вакуумная СВЧ электроника: Сборник обзоров. Нижний Новгород: ИПФ РАН, 2002. С. 71.
- Методы нелинейной динамики и теории хаоса в задачах электроники сверхвысоких частот. Т.1. Стационарные процессы // Под редакцией А.А. Кураева, Д.И. Трубецкова. М.: Физматлит, 2009.
- Thumm M. State-of-the-art of high power gyro-devices and free electron masers. Karlsruhe: KIT, 2010.
- Nusinovich G.S. Mode interaction in gyrotrons // Int. J. Electronics. 1981. Vol. 51, № 4. P. 457.
- Петелин М.И. Электронная селекция мод в гиротроне // Гиротрон. Сборник научных трудов. Горький: ИПФ АН СССР, 1981. С. 77.
- Nusinovich G.S. Introduction To The Physics of Gyrotrons // The Johns Hopkins University Press, Baltimore, 2004.
- Ginzburg N.S., Nusinovich G.S., Zavolsky N.A. Theory of non-stationary processes in gyrotrons with low Q resonators // Int. J. Electronics. 1986. Vol. 61, № 6. P. 881.
- Завольский Н.А., Нусинович Г.С. Нестационарные процессы в гиротроне с нефиксированной структурой ВЧ поля // Радиотехника и электроника. 1991. Т. 36, № 1. С. 135.
- Завольский Н.А., Нусинович Г.С., Павельев А.Б. Устойчивость одномодовых колебаний и нестационарные процессы в гиротронах со сверхразмерными низкодобротными резонаторами // Гиротрон. Сборник научных трудов. Горький. ИПФ АН СССР. 1989. С.84.
- Моисеев М.А., Нусинович Г.С. К теории многомодовой генерации в гиромонотроне // Изв. вузов. Радиофизика.1974. Т. XVII, № 11. С. 1711.
- Бляхман Л.Г., Нусинович Г.С. Динамика многомодовых электронных мазеров // Радиотехника и электроника. 1982, № 5.
- Запевалов В.Е., Нусинович Г.С. К теории амплитудно-фазового взаимодействия мод в электронных мазерах // Изв. вузов. Радиофизика. 1989. Т. 32, № 3. С. 347.
- Власов С.Н., Загрядская Л.И., Петелин М.И. Резонаторы и волноводы с модами шепчущей галереи для мазеров на циклотронном резонансе // Изв. вузов. Радиофизика. 1973. Т. 16, № 11. C. 1743.
- Dumbrajs O., Glyavin M.Yu., Zapevalov V.E., Zavolsky N.A. Inuence of reections on mode competition in gyrotrons // IEEE Transactions on Plasma Science. 2000. Vol. 28. P. 588.
- Cai S.Y., Antonsen T.M., Saraph G.Jr., Levush B. // Int. J. Electron. 1992. Vol. 72, № 5–6. P. 759.
- Нусинович Г.С., Эрм Р.Э. КПД МЦР-монотрона с гауссовым продольным распределением высокочастотного поля // Электронная техника. Серия 1. Электроника СВЧ. 1972, № 8. С. 55.
- Глявин М.Ю., Нусинович Г.С. Устойчивость одномодовых автоколебаний в гиротроне с синхронным взаимодействием мод // Радиотехника и электроника, 1991.
- Dumbrajs O., Anderer J., Illy S., Piosczyk B., Thumm M., Zavolsky N.A. Multifrequency operation of a gyrotron // IEEE Transactions on Plasma Science. 1999. Vol. 27, № 2.
- Carmel Y., Chu K.R., Read M.E., Klim K.J., Arn B., Dialetis D., Fliet A. Mode competition, suppression, and e?ciency enhancement in overmoded gyrotron oscillators // Int. J. Infrared and MM Waves. 1982. Vol. 3. P. 645.
- Кураев А.А., Ковалев И.С., Колосов С.В. Численные методы оптимизации в задачах электроники СВЧ. Минск: Наука и техника, 1975.
- Нусинович Г.С. Способы подачи напряжений на импульсный гиромонотрон, обеспечивающие высокий КПД в режиме одномодовой генерации // Электронная техника. Серия 1. Электроника СВЧ. 1974. № 3. С. 44.
- Levush B., Antonsen T.M. Mode competition and control in high-power gyrotron oscillators // IEEE Transactions on Plasma Science. 1990. Vol. 18, № 3. P. 260.
- Grudiev A., Raguin J.-Y., Schunemann K. Numerical study of mode competition in coaxial cavity gyrotrons with corrugated insert // Int. J. of Infrared and Millimeter Waves. 2003. Vol. 24, No. 2. P. 173.
- Bogomolov Ya.L., Bratman V.L., Ginzburg N.S., Petelin M.I., Yunakovsky A.D. Nonstationary generation in free electron lasers // Optics Communications. 1981. Vol. 36, № 3. P. 209.
- Ginzburg N.S., Petelin M.I., Sergeev A.S. On the mechanism of self-modulatin onset in free electron lasers // Optics Communications. 1985. Vol. 55, № 4. P. 283.
Поступила в редакцию:
24.04.2012
Принята к публикации:
21.06.2012
Опубликована:
29.03.2013
Краткое содержание:
(загрузок: 114)
- 2122 просмотра