Исследование методов повышения частоты вынужденного излучения релятивистских и электронных потоков и создание мощных СВЧ-генераторов диапазонов миллиметровых волн на основе сильноточных импульсивных ускорителей
В результате цикла работ выполнен анализ различных механизмов вынужденного излучения сильноточных релятивистских электронных пучков. Разработаны принципы оптимального построения схем мощных импульсных СВЧ-генераторов миллиметрового диапазона длин волн. Исследованы вопросы селекции электромагнитных колебаний.
Для формирования электронных пучков в генераторах миллиметрового излучения разработан ряд сильноточных электронных ускорителей прямого действия: компактных (РАДАН) и среднего класса (СИНУС-3, -5, -6) с энергией электронов от 200 до 700 кэВ, током от 1 до 10 кА, длительностью импульса от 3 до 25 нс.
Сильноточный импульсно-периодический ускоритель электронов СИНУС-6
СВЧ-генератор на основе малогабаритного ускорителя РАДАН
Cоздано большое число мощных коротковолновых СВЧ-генераторов с рекордными параметрами, способных работать в импульсно-периодическом режиме:
Визуализация поперечной структуры излучения (Е13) релятивистского оротрона
Генераторы: релятивистская лампа обратной волны (длины волн от 2 до 8 мм, мощность от 10 до 100 МВт), генератор вынужденного излучения Смита-Парселла (4 мм, 20 МВт, КПД 5 %), генератор с колебанием пи-вида (8 мм, 150 МВт), двухпучковый черенковский генератор (10 мм, 600 МВт, КПД 20%), релятивистский убитрон (18 мм, 300 МВт), мазер на циклотронном авторезонансе (2 - 4 мм, 10 - 15 МВт). С использованием релятивистского оротрона осуществлена генерация импульсов 8-мм излучения мощностью 100 МВт с рекордной частотой следования импульсов 1 кГц и средней мощностью 1,5 кВт. Усилители: черенковская ЛБВ и МЦАР (для обоих 10 МВт, 30 дБ, 8 мм). Заложены основы некоторых практических применений СВЧ-генераторов.
Впервые в релятивистской ЛОВ 3-см диапазона продемонстрирован эффект высокочастотного вынужденного рассеяния с мощностью 50-70 МВт на длине волны 2,5 мм.
АВТОРЫ:
Э. Б. Абубакиров, научный сотрудник; Г. Г. Денисов, научный сотрудник, к.ф.-м.н. (Институт прикладной физики АН СССР); А. И. Климов, научный сотрудник, к.ф.-м.н.; С.Д. Полевин, аспирант; В.В. Ростов, научный сотрудник, к.ф.-м.н. (Институт сильноточной электроники СО АН СССР); М. И. Яландин, старший научный сотрудник, к.ф.-м.н. (Институт электрофизики УрО АН СССР)
