Нелинейная динамика излучения сильноточных пучков заряженных частиц в пространственно-периодических структурах
2021-09-24 00:00:00
В статье рассматриваются физические процессы, лежащие в основе функционирования вакуумных электронных приборов, а именно – нелинейные процессы излучения сильноточных пучков заряженных частиц при прохождении пространственно-периодических структур (резонаторов) и взаимодействии с электромагнитным полем
Номер статьи
7289
Название
Нелинейная динамика излучения сильноточных пучков заряженных частиц в пространственно-периодических структурах
Название на английском языке
Nonlinear dynamics of radiation of high-current beams of charged particles in spatially periodic structures
Язык (русский, белорусский, английский)
Русский
ФИО автора(ов)
С. Н. Сытова
Автор(ы) на английском языке
S. N. Sytova
Организация
Институт ядерных проблем БГУ
Организация на английском
Institute for Nuclear Problems of Belarusian State University
Аннотация
В статье рассматриваются физические процессы, лежащие в основе функционирования вакуумных электронных приборов, а именно – нелинейные процессы излучения сильноточных пучков заряженных частиц при прохождении пространственно-периодических структур (резонаторов) и взаимодействии с электромагнитным полем. Рассмотрены принципы работы ламп бегущей волны, ламп обратной волны, многоволновых черенковских генераторов, лазеров и мазеров на свободных электронах, других приборов. Указанные устройства работают в широком диапазоне спектра от микроволнового до рентгеновского, имеют высокие к.п.д., позволяют получать большие мощности излучения в узких спектральных диапазонах. Повышение производительности и надежности таких устройств основано на совершенствовании сложных электромагнитных структур, составляющих резонаторы. В статье продемонстрировано разнообразие электронных вакуумных устройств с очевидной общностью используемых в них физических принципов. Рассмотрена нелинейная хаотическая динамика их функционирования. Особое внимание уделено принципам работы объемных лазеров на свободных электронах, а также их отличию от других приборов.
Аннотация на английском языке
Paper provides a review of physical processes underlying the functioning of vacuum electronic devices, namely, nonlinear processes of radiation of high-current beams of charged particles during their passage through spatially periodic structures (resonators) and their interaction with an electromagnetic field. Principles of functioning of travelling wave tubes, backward wave tubes, multi-wave Cherenkov generators, free electron lasers and free electron masers, volume free electron lasers are considered. These devices operate in a wide spectrum range from microwave to X-ray, have high efficiency, and allow obtaining high radiation powers in narrow spectral ranges. Increase the performance and reliability of electronic vacuum devices is based on improving the complex electromagnetic structures in resonators. The article demonstrates a variety of such devices with an obvious generality of physical principles used in them. Nonlinear chaotic dynamics of their functioning is considered. Particular attention is paid to consideration of principles of operation of volume free electron lasers as well as their difference from other devices.
Ключевые слова
нелинейная динамика, сильноточные электронные пучки, вакуумные электронные приборы, объемные лазеры на свободных электронах
Ключевые слова на английском языке
nonlinear dynamics, high-current beams of charged particles, vacuum electronic devices, volume free electron lasers
Дата публикации
2021-09-24
Количество страниц, число рисунков, число таблиц
21
Лицензия
Creative Commons CC BY-SA 4.0 International
Библиографические данные
Препринт, 2021. Архив BelNET