Возбуждение миллиметровых волн сильноточным РЭП в диэлектрическом резонаторе
Экспериментально показана возможность генерации микроволнового излучения сильноточным азимутально-периодическим РЭП в высокодобротном квазиоптическом диэлектрическом резонаторе. Диэлектрический резонатор представляет собой цилиндрический фторопластовый диск (Ø = 80 мм, ℓ= 3 и 9 мм), с торцов огранич...
Gespeichert in:
| Veröffentlicht in: | Вопросы атомной науки и техники |
|---|---|
| Datum: | 2012 |
| Hauptverfasser: | , , , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russisch |
| Veröffentlicht: |
Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України
2012
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/108741 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Возбуждение миллиметровых волн сильноточным РЭП в диэлектрическом резонаторе / К.В. Галайдыч, Ю.Ф. Лонин, А.Г. Пономарев, Ю.В. Прокопенко, Г.В. Сотников, В.Т. Уваров// Вопросы атомной науки и техники. — 2012. — № 3. — С. 174-178. — Бібліогр.: 9 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1860215406486093824 |
|---|---|
| author | Галайдыч, К.В. Лонин, Ю.Ф. Пономарев, А.Г. Прокопенко, Ю.В. Сотников, Г.В. Уваров, В.Т. |
| author_facet | Галайдыч, К.В. Лонин, Ю.Ф. Пономарев, А.Г. Прокопенко, Ю.В. Сотников, Г.В. Уваров, В.Т. |
| citation_txt | Возбуждение миллиметровых волн сильноточным РЭП в диэлектрическом резонаторе / К.В. Галайдыч, Ю.Ф. Лонин, А.Г. Пономарев, Ю.В. Прокопенко, Г.В. Сотников, В.Т. Уваров// Вопросы атомной науки и техники. — 2012. — № 3. — С. 174-178. — Бібліогр.: 9 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Вопросы атомной науки и техники |
| description | Экспериментально показана возможность генерации микроволнового излучения сильноточным азимутально-периодическим РЭП в высокодобротном квазиоптическом диэлектрическом резонаторе. Диэлектрический резонатор представляет собой цилиндрический фторопластовый диск (Ø = 80 мм, ℓ= 3 и 9 мм), с торцов ограниченный проводящими стенками. Численно определены частоты азимутально-несимметричных волн (m=36), которые могут возбуждаться азимутально-периодическим пучком. Расчеты собственных частот выполнены для двух длин резонатора; обсуждаются возможные механизмы генерации микроволнового излучения в том и другом случаях. Осуществлен вывод излучения из диэлектрического резонатора, и детекторным приёмником 8-мм диапазона зарегистрировано это излучение.
A possibility of a generation of the microwave radiation high-curent azimuthally-modulated REВ in a high-Q quasi-optical dielectric resonator is experimentally shown. Dielectric resonator is a cylindrical Teflon disk (Ø = 80 mm, ℓ = 3 and 9 mm), with ends bounded by conducting walls. The frequencies of the azimuthallynonsymmetrical waves (m = 36), which can be excited by azimuthally modulated beam, are calculated. The calculations are performed for two cavity lengths, and we discuss possible mechanisms for the generation of microwave radiation in both cases. Implemented the radiation output of a dielectric resonator and crystal set 8-mm band recorded this radiation.
Експериментально показана можливість генерації мікрохвильового випромінювання сильнострумовим азимутально-переодичним РЕП у високодобротному квазіоптичному діелектричному резонаторі. Діелектричний резонатор є циліндровий фторопластовий диск (Ø = 80 мм, ℓ= 3 и 9 мм), з торців обмежений провідними стінками. Чисельно визначено частоти азимутально-несиметричних хвиль (m = 36), які можуть збуджуватися азимутально-переодичним пучком. Розрахунки власних частот виконані для двох довжин резонатора; обговорюються можливі механізми генерації мікрохвильового випромінювання в тому і другом випадках. Здійснено виведення випромінювання діелектричного резонатора, і детекторним приймачем 8-мм діапазону зареєстровано це випромінювання.
|
| first_indexed | 2025-12-07T18:16:19Z |
| format | Article |
| fulltext |
ISSN 1562-6016. ВАНТ. 2012. №3(79) 174
УДК 537.86; 621.372
ВОЗБУЖДЕНИЕ МИЛЛИМЕТРОВЫХ ВОЛН СИЛЬНОТОЧНЫМ РЭП
В ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОМ РЕЗОНАТОРЕ
К.В. Галайдыч1, Ю.Ф. Лонин1, А.Г. Пономарев1, Ю.В. Прокопенко2, Г.В. Сотников1,
В.Т. Уваров1
1Национальный научный центр «Харьковский физико-технический институт»,
Харьков, Украина;
2Институт радиофизики и электроники им. А.Я. Усикова, Харьков, Украина
E-mail: lonin@kipt.kharkov.ua; prokopen@ire.kharkov.ua
Экспериментально показана возможность генерации микроволнового излучения сильноточным азиму-
тально-периодическим РЭП в высокодобротном квазиоптическом диэлектрическом резонаторе. Диэлектри-
ческий резонатор представляет собой цилиндрический фторопластовый диск (Ø = 80 мм, ℓ= 3 и 9 мм), с тор-
цов ограниченный проводящими стенками. Численно определены частоты азимутально-несимметричных
волн (m=36), которые могут возбуждаться азимутально-периодическим пучком. Расчеты собственных час-
тот выполнены для двух длин резонатора; обсуждаются возможные механизмы генерации микроволнового
излучения в том и другом случаях. Осуществлен вывод излучения из диэлектрического резонатора, и детек-
торным приёмником 8-мм диапазона зарегистрировано это излучение.
1. ВВЕДЕНИЕ
В последнее время среди разработчиков элек-
тронно-вакуумной техники наметилась тенденция
продвижения в миллиметровый и субмиллиметро-
вый диапазоны длин волн. Использование традици-
онных подходов к проектированию и построению
электронных устройств испытывает большие труд-
ности, которые обусловлены малыми геометриче-
скими размерами основных элементов, генерирую-
щих и стабилизирующих электромагнитные колеба-
ния. Решение данной проблемы приводит к исполь-
зованию сверхразмерных (по отношению к длине
волны) электродинамических структур, работающих
в многомодовом режиме. Генерирование электро-
магнитных колебаний со стабильной частотой тесно
связано с возбуждением и селекцией рабочей моды
высокого порядка в таких структурах.
Возможность возбуждения слабозатухающих ко-
лебаний в диэлектрических резонаторах с цилиндри-
ческими и сферическими поверхностями на модах
высокого порядка – модах «шепчущей галереи» [1-5],
предопределяет их применение в устройствах ваку-
умной электроники коротковолнового диапазона
миллиметровых и субмиллиметровых длин волн. При
этом преодолевается отмеченная выше трудность
конструктивного характера. Однако уровень мощно-
сти излучения источников традиционного построения
с переходом к субмиллиметровым длинам волн резко
снижается [6]. Следовательно, возникает необходи-
мость использования высокоэнергетических осцилля-
торов, возбуждаемых в электронных потоках. Отме-
тим, что использование сверхразмерных электроди-
намических структур, электромагнитные колебания в
которых возбуждаются сильноточными релятивист-
скими пучками (РЭП), позволяет преодолеть пробле-
му, связанную с явлениями электрических пробоев.
2. ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ
В настоящей работе выясняется возможность
создания источников электромагнитных колебаний
в миллиметровом диапазоне длин волн, не имеющих
ограничений для продвижения в терагерцовый диа-
пазон частот. Идеология построения исследуемого
источника базируется на использовании электроди-
намических свойств квазиоптического цилиндриче-
ского диэлектрического резонатора (ЦДР) [2,7], ко-
торый используется в качестве основного элемента
автоколебательной резонансной системы.
Нами был использован цилиндрический фторо-
пластовый резонатор с радиусом 0ρ = 4,0 см и про-
дольным размером L = 0,9 см. В Табл.1 приведены
собственные частоты πω 2/p′ и добротности QE ре-
зонатора с модами E-типа, имеющими модовые ин-
дексы: азимутальный m = 36, радиальный s = 1 и
аксиальный l = 0; 1; 2 (p ≡ msl). Вычисления были
проведены по соотношениям, приведенным в рабо-
тах [2, 7]. Выбор размеров ЦДР и его мод обуслов-
лен рабочим частотным диапазоном автоколеба-
тельной системы (приведенной ниже), а тип мод –
способом возбуждения резонатора.
Таблица 1
Частоты и добротности ЦДР
Мода TM36 1 0 HE36 1 1 HE36 1 2
Частота, ГГц 34,9916 36,8385 42,0046
Добротность 4870 6035 6056
На Рис.1 приведены структуры полей собствен-
ных колебаний E-типа ЦДР. Видно, что поля слабо-
затухающих колебаний «шепчущей галереи» сосре-
доточены внутри диэлектрика вблизи цилиндриче-
ской поверхности резонатора. Следовательно, для
возбуждения колебаний в ЦДР необходимо ввести в
спадающее поле его собственного колебания источ-
ник энергии. Использование в качестве такового по-
тока электронов, ориентированных параллельно бо-
ковой поверхности резонатора, позволяет возбудить в
нем колебания E-типа [5]. Для селекции мод с кон-
кретным значением азимутального индекса m необ-
ходимо использовать азимутально-периодический
электронный пучок. С учётом фазового синхронизма
ISSN 1562-6016. ВАНТ. 2012. №3(79) 175
для возбуждения вышерассмотренных мод ЦДР не-
обходим электронный пучок, состоящий из m = 36
потоков с угловым разносом между ними по азиму-
тальной координате в 360/m = 10°. Для обеспечения
хорошей связи пучка с модами «шепчущей галереи»
электронный пучок следует располагать вблизи по-
верхности диэлектрика. В экспериментальных усло-
виях и в численных расчетах средний радиус пучка
Rb=4,3 см. Каждый луч многолучевого пучка имеет
круговое сечение с диаметром 0,25 см.
Рис.1. Распределение Ezν-компонент полей TM36 1 0
(1), HE36 1 1 (2) и HE36 1 2 (3) колебаний в ЦДР (ν = 1
при ρ ≤ ρ0 или ν = 2 при ρ > ρ0)
Для расчета возбуждения ЦДР азимутально-
периодическим током (многолучевым пучком) нами
используется теория, построенная в работе [5]. Эта
теория, построенная на основе общей теории возбу-
ждения резонаторов [8], позволяет дать количест-
венные оценки на спектр возбуждаемых колебаний,
их амплитуду и энергию поля в резонаторе.
Представленные на Рис.1 распределения про-
дольного электрического поля, а также собственные
частоты резонатора, приведенные в Табл.1, получены
для открытого диэлектрического резонатора. Теория
возбуждения ЦДР [8] использует собственные часто-
ты и собственные волны закрытого диэлектрического
резонатора. Для этого мы рассчитали дисперсионные
зависимости закрытого ЦДР, имеющего радиус ме-
таллического волновода 7,5 см (соответствующий
экспериментальным условиям). Для таких размеров
металлического кожуха собственные частоты коле-
баний «шепчущей галереи», т.е. имеющих структуру
продольного поля, похожую на показанную на Рис.1,
близки к приведенным в Табл.1. Кроме этих частот
закрытый ЦДР содержит собственные частоты, свя-
занные с поперечными размерами вакуумного волно-
вода. Но поперечная структура продольного электри-
ческого поля существенно отличается от структуры
мод «шепчущей галереи», это поле прижато к ме-
таллическим стенкам волновода. Поэтому такие ко-
лебания будут слабо возбуждаться электронным
пучком, распространяющимся вблизи поверхности
диэлектрического стрежня.
Детальная количественная теория возбуждения
закрытого ЦДР азимутально-периодическим током
будет дана в отдельной публикации. Но уже сейчас,
на основе полученных результатов, можно оценить
возможность генерации. Будем исходить из того,
что основным механизмом возникновения генера-
ции в резонаторе является монотронный механизм,
когда частицы группируются в такой фазе, что в
среднем отдают энергию, пролетая через резонатор.
Для возникновения такой генерации безразмерная
длина резонатора 0/ vp pLθ ω′= (v0 - скорость элек-
тронов пучка) должна удовлетворять определенным
условиям [9]. Первая зона генерации удовлетворяет
условию:
2 9pπ θ< < (1)
и максимум генерации происходит при 7,72pθ ≈ .
Рис.2. Аксиальное электрическое поле Еz(t)
Для приведенных в Табл.1 частот и энергии
электронов пучка 300 кэВ, величина θp следующая:
36,1,0 8,5θ = ; 36,1,1 8,95θ = ; 36,1,2 10,2θ = . (2)
Из сравнения величин (2) с условием (1) следует,
что основная генерация должна происходить на час-
тоте отсечки первой радиальной моды «шепчущей
галереи», мода с длиной волны, равной длине резо-
натора (с двумя вариациями по продольной коорди-
нате), вообще не будет возбуждаться. Результаты
PIC-моделирования динамики полей в ДР приведе-
ны на Рис.2-4:
Рис.3. Спектр электрического поля Еz(f)
Рис.4. Плотность энергии в поперечном сечении
резонатора z = L/2
На Рис.5 приведена структура автоколебатель-
ной системы на основе квазиоптического ЦДР и
структурная схема экспериментальной установки.
Электроны, эмиттированные катодом (1) в ре-
зультате действия ускоряющего поля диода, образо-
ванного катодом и анодом (3), проходят через от-
верстия в торцевой стенке ЦДР и формируют азиму-
ISSN 1562-6016. ВАНТ. 2012. №3(79) 176
тально-периодический пучок с радиусом ρb>ρ0. Ра-
диус ρb выбирается таким, чтобы, с одной стороны,
осуществлялось взаимодействие спадающих полей в
радиальных направлениях электронного пучка и
собственных колебаний резонатора. С другой сто-
роны, расстояние между пучком и цилиндрической
поверхностью резонатора должно мало влиять на
его собственные частоты. В противном случае час-
тоты автоколебаний будут отличаться от ω′p при
сохранённых структурах полей колебаний в ЦДР.
Вторая торцевая стенка (5) ЦДР является коллекто-
ром электронного пучка и имеет потенциал анода.
Энергия HEm s l моды ЦДР преобразуется в излуче-
ние при возбуждении её полем щелевого излучателя
(или системы щелевых излучателей, как элементов
фазированной решетки), расположенного (располо-
женных) в максимуме (максимумах) одной вариа-
ции («однополярных» вариаций) поля как по ради-
альной, так и по азимутальной координатам. При
этом прямоугольный щелевой излучатель в торце-
вой стенке ЦДР ориентируется так, чтобы его длин-
ная сторона была перпендикулярна радиусу резона-
тора. Излучатель через трансформаторное сочлене-
ние согласуется с прямоугольным волноводом, со-
единенным с пирамидальным рупором.
Z
L
Y
ρ
X
ϕ
z
0ρ
0ρ
bρ
1 2 3
2
4
6
7 85 16
17
1
10
2 4 11 3912 5
14
18 19
7
13
15
16
8
a б
Рис.5. Автоколебательная система на основе ЦДР с модами «шепчущей галереи» (a)
и экспериментальная установка (б):
1 – катод; 2 – азимутально-периодический электронный пучок; 3 – перфорированный анод-торцевая стен-
ка ЦДР; 4 – ЦДР; 5 – коллектор-торцевая стенка ЦДР; 6 – щель; 7 – волновод; 8 – рупор; 9 – трубчатый
РЭП; 10 – анод; 11 – лайнер; 12 – соленоид; 13 – диэлектрическое окно; 14 – детекторный приёмник;
15 – делитель напряжения; 16 – датчик тока (пояс Роговского); 17 – генератор импульсного напряжения;
18 – система запуска и управления; 19 – система формирования внешнего магнитного поля
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
Экспериментальные исследования автоколеба-
тельной системы были проведены на сильноточном
электронном ускорителе «Темп-А» (см. Рис.2), тех-
нические параметры которого приведены в Табл.2.
В ускорителе формировался РЭП с энергией 300 кэВ
при длительности импульса 3 мкс по уровню поло-
винной мощности. Формирование азимутально-
периодического электронного пучка осуществля-
лось при прохождении трубчатого РЭП через пер-
форированную торцевую стенку ЦДР.
В результате формировались 36 электронных по-
токов, синхронизированных по фазе. Радиус ρb ази-
мутально-периодического РЭП равен 4,1 см, а диа-
метр каждого электронного потока – 0,4 см. Про-
странственно-периодический по азимутальному уг-
лу РЭП, распространяясь вблизи цилиндрической
поверхности фторопластового резонатора, возбуж-
дал в нём собственную HE36 1 l-моду с частотой в
диапазоне (35…42) ГГц при 0≤ l ≤2.
Электромагнитное излучение исследуемой сис-
темы зарегистрировано детекторным приёмником
8-мм диапазона длин волн. На Рис.6 приведены ос-
циллограммы генерации миллиметровых колебаний,
где 1 – импульс тока РЭП, 2 – мощность электро-
магнитного излучения и 3 – напряжение магнитои-
золированного сильноточного диода.
На Рис.7. приведена зависимость параметров
миллиметрового излучения от времени: тока пучка
(см. Рис.7,а), напряжения на диоде РЭП (см. Рис.7,б)
и приведенной мощности миллиметрового СВЧ-
излучения (см. Рис.7,в).
Таблица 2
Характеристики экспериментальной установки
Энергия ГИН’а Маркса (при зарядке
8 ступеней напряжением ±40 кВ), кДж
10
Диаметр кромочного цилиндрического
катода (из нержавеющей стали), см
10
Диаметр входного цилиндрического анода, см 15
Диаметр лайнера транспортировки
электронов, см
15
Напряжение магнитоизолированного диода
магнетронного типа, кВ
300
Максимальная индукция магнитного поля
соленоида, Tл
0,8
Период внешнего магнитного поля, мс 12,5
Предельный ток электронного пучка
в вакууме, кА
∼ 4
Эмиссионный ток трубчатого электронного
пучка, кА
(3…4)
Длительность импульса РЭП (по уровню
половинной мощности), мкс
∼ 3
Средний диаметр трубчатого РЭП, см 8,6
Толщина стенки трубчатого пучка 5 мм, см 0,5
ISSN 1562-6016. ВАНТ. 2012. №3(79) 177
Рис.6. Осциллограммы генерации миллиметровых
колебаний
a
б
в
Рис.7. Значения параметров миллиметрового
излучения: а) тока пучка; б) энергии пучка;
в) приведенной мощности СВЧ-излучения
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Таким образом, обоснована и разработана авто-
колебательная система на основе ЦДР с колебания-
ми «шепчущей галереи». Сформирован многоструй-
ный азимутально-периодический электронный пу-
чок, позволяющий возбудить моды «шепчущей га-
лереи», отличающиеся аксиальными и радиальными
индексами. Возбуждение высокодобротного ЦДР с
проводящими торцевыми стенками осуществлено
релятивистским электронным пучком. Осуществлён
вывод электромагнитной энергии из резонатора при
возбуждении щелевого излучателя в его торцевой
стенке, расположенного в максимуме одной локали-
зации поля HE36 1 l-моды. Экспериментально зареги-
стрировано микроволновое излучение исследуемой
системы в 8-мм диапазоне длин волн.
Исследованная автоколебательная система мо-
жет быть модифицирована, например, в микровол-
новые генераторы черенковского или клистронного
(пролётного, многорезонаторного, отражательного)
типов с высокодобротными квазиоптическими резо-
наторами. При этом электромагнитные колебания
«шепчущей галереи» могут возбуждаться как до-
критическими, так и сверхкритическими токами
азимутально-периодических электронных пучков. В
случае использования сверхкритического РЭП в
генераторе будет формироваться виртуальный катод
(например, между его резонаторами), что автомати-
чески обеспечит обратную связь в автоколебатель-
ной системе. В таких генераторах возможна реали-
зация управляемой обратной связи, осуществляемой
вводом части энергии возбуждаемой моды резона-
тора как в область ускорения электронов, так и в
смежные резонаторы. Использование ЦДР с колеба-
ниями «шепчущей галереи» позволяет осуществлять
синфазное возбуждение системы щелевых излуча-
телей. В этом случае вывод электромагнитной энер-
гии излучения реализуется фазированной антенной
решёткой. Отметим, что при сохранении структуры
электромагнитного поля между длиной волны соб-
ственных колебаний ЦДР и его диаметральным раз-
мером имеет место линейная зависимость, а при
нарушении структуры поля между длиной волны
собственных колебаний резонатора и азимутальным
модовым индексом – обратно-пропорциональная
зависимость [2]. Следовательно, уменьшение радиу-
са резонатора и/или использование мод «шепчущей
галереи» более высокого порядка по азимутальному
индексу позволят реализовать рассмотренную или
модифицированную автоколебательную систему с
приемлемыми геометрическими параметрами в те-
рагерцовом диапазоне частот.
Таким образом, заложены принципы построения
микроволновых источников с высокодобротными
квазиоптическими ЦДР, в которых электромагнит-
ные колебания «шепчущей галереи» возбуждаются
азимутально-периодическими потоками электронов.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. М.Е. Ильченко, В.Ф. Взятышев, Л.Г. Гасанов и
др. Диэлектрические резонаторы. М.: «Радио и
связь», 1989, с.328.
2. А.Я. Кириченко, Ю.В. Прокопенко, Ю.Ф. Фи-
липпов, Н.Т. Черпак. Квазиоптические твердо-
тельные резонаторы. Киев: «Наукова думка»,
2008, ISBN 978-966-00-0945-3, с.286.
3. Ю.В. Прокопенко, Ю.Ф. Филиппов, В.М. Яко-
венко. Возбуждение колебаний в полушаровом
диэлектрическом резонаторе радиальным маг-
нитным диполем // ЖТФ. 2005, т.75, №5, с.107-
112.
4. A.A. Barannik, S.A. Bunyaev, N.T. Cherpak,
Yu.V. Prokopenko, S.A. Vitusevich, A.A. Khar-
chenko. Whispering gallery mode dielectric resona-
tors in a form of hemisphere with impedance plane //
IEEE Trans. on Microwave Theory and Techniques.
2010, v.58, №10, р.2682-2691.
ISSN 1562-6016. ВАНТ. 2012. №3(79) 178
5. K.V. Galaydych, Yu.F. Lonin, A.G. Ponomarev,
Yu.V. Prokopenko, G.V. Sotnikov. Mathematical
model of an excitation by electron beam of "whisper-
ing gallery" modes in cylindrical dielectric resonator
// Problems of Atomic Science and Technology.
Series “Plasma Physics”. 2010, №6, р.123-125.
6. R.K. Parker, R.H. Abrams, B.G. Danly, B. Levush.
Vacuum electronics // IEEE Trans. on Microwave
Theory and Techniques. 2002, v.50, №3, р.835-845.
7. Ю.В. Прокопенко, Ю.Ф. Филиппов. Анизотроп-
ный дисковый диэлектрический резонатор с про-
водящими торцевыми стенками // ЖТФ. 2002,
т.72, №.6, с.79-84.
8. Л.А. Вайнштейн. Электромагнитные волны. 2-е
изд. M.: «Радио и связь», 1988.
9. B.M. Marder, M.C. Clark, L.D. Bacon,
J.M. Hoffman, R.W. Lemke, P.D. Coleman. The
Split-Cavity Oscillator: A High-Power E-Beam
Modulator and Microwave Source // IEEE Trans. on
Pl. Sci. 1992, v.20, №3, р.312-331.
Статья поступила в редакцию 26.10.2011 г.
EXCITATION OF mm WAVES BY HIGH-CURRENT REВ IN DIELECTRIC RESONATOR
K.V. Galaydych, Yu. F. Lonin, A.G. Ponоmarev, Yu.V. Prokopenko, G.V. Sotnikov, V.T. Uvarov
A possibility of a generation of the microwave radiation high-curent azimuthally-modulated REВ in a high-Q
quasi-optical dielectric resonator is experimentally shown. Dielectric resonator is a cylindrical Teflon disk
(Ø = 80 mm, ℓ = 3 and 9 mm), with ends bounded by conducting walls. The frequencies of the azimuthally-
nonsymmetrical waves (m = 36), which can be excited by azimuthally modulated beam, are calculated. The
calculations are performed for two cavity lengths, and we discuss possible mechanisms for the generation of
microwave radiation in both cases. Implemented the radiation output of a dielectric resonator and crystal set 8-mm
band recorded this radiation.
ЗБУДЖЕННЯ МІКРОХВИЛЬОВОГО ВИПРОМІНЮВАННЯ СИЛЬНОСТРУМОВИМ РЕП
В ДІЕЛЕКТРИЧНОМУ РЕЗОНАТОРІ
К.В. Галайдич, Ю.Ф. Лонін, А.Г. Пономарьов, Ю.В. Прокопенко, Г.В. Сотніков, В.Т. Уваров
Експериментально показана можливість генерації мікрохвильового випромінювання сильнострумовим
азимутально-переодичним РЕП у високодобротному квазіоптичному діелектричному резонаторі. Діелектри-
чний резонатор є циліндровий фторопластовий диск (Ø = 80 мм, ℓ= 3 и 9 мм), з торців обмежений провідни-
ми стінками. Чисельно визначено частоти азимутально-несиметричних хвиль (m = 36), які можуть збуджу-
ватися азимутально-переодичним пучком. Розрахунки власних частот виконані для двох довжин резонатора;
обговорюються можливі механізми генерації мікрохвильового випромінювання в тому і другом випадках.
Здійснено виведення випромінювання діелектричного резонатора, і детекторним приймачем 8-мм діапазону
зареєстровано це випромінювання.
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-108741 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1562-6016 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T18:16:19Z |
| publishDate | 2012 |
| publisher | Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Галайдыч, К.В. Лонин, Ю.Ф. Пономарев, А.Г. Прокопенко, Ю.В. Сотников, Г.В. Уваров, В.Т. 2016-11-15T11:30:59Z 2016-11-15T11:30:59Z 2012 Возбуждение миллиметровых волн сильноточным РЭП в диэлектрическом резонаторе / К.В. Галайдыч, Ю.Ф. Лонин, А.Г. Пономарев, Ю.В. Прокопенко, Г.В. Сотников, В.Т. Уваров// Вопросы атомной науки и техники. — 2012. — № 3. — С. 174-178. — Бібліогр.: 9 назв. — рос. 1562-6016 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/108741 537.86; 621.372 Экспериментально показана возможность генерации микроволнового излучения сильноточным азимутально-периодическим РЭП в высокодобротном квазиоптическом диэлектрическом резонаторе. Диэлектрический резонатор представляет собой цилиндрический фторопластовый диск (Ø = 80 мм, ℓ= 3 и 9 мм), с торцов ограниченный проводящими стенками. Численно определены частоты азимутально-несимметричных волн (m=36), которые могут возбуждаться азимутально-периодическим пучком. Расчеты собственных частот выполнены для двух длин резонатора; обсуждаются возможные механизмы генерации микроволнового излучения в том и другом случаях. Осуществлен вывод излучения из диэлектрического резонатора, и детекторным приёмником 8-мм диапазона зарегистрировано это излучение. A possibility of a generation of the microwave radiation high-curent azimuthally-modulated REВ in a high-Q quasi-optical dielectric resonator is experimentally shown. Dielectric resonator is a cylindrical Teflon disk (Ø = 80 mm, ℓ = 3 and 9 mm), with ends bounded by conducting walls. The frequencies of the azimuthallynonsymmetrical waves (m = 36), which can be excited by azimuthally modulated beam, are calculated. The calculations are performed for two cavity lengths, and we discuss possible mechanisms for the generation of microwave radiation in both cases. Implemented the radiation output of a dielectric resonator and crystal set 8-mm band recorded this radiation. Експериментально показана можливість генерації мікрохвильового випромінювання сильнострумовим азимутально-переодичним РЕП у високодобротному квазіоптичному діелектричному резонаторі. Діелектричний резонатор є циліндровий фторопластовий диск (Ø = 80 мм, ℓ= 3 и 9 мм), з торців обмежений провідними стінками. Чисельно визначено частоти азимутально-несиметричних хвиль (m = 36), які можуть збуджуватися азимутально-переодичним пучком. Розрахунки власних частот виконані для двох довжин резонатора; обговорюються можливі механізми генерації мікрохвильового випромінювання в тому і другом випадках. Здійснено виведення випромінювання діелектричного резонатора, і детекторним приймачем 8-мм діапазону зареєстровано це випромінювання. ru Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України Вопросы атомной науки и техники Сильноточные импульсные ускорители Возбуждение миллиметровых волн сильноточным РЭП в диэлектрическом резонаторе Excitation of mm waves by high-current REB in dielectric resonator Збудження мікрохвильового випромінювання сильнострумовим РЕП в діелектричному резонаторі Article published earlier |
| spellingShingle | Возбуждение миллиметровых волн сильноточным РЭП в диэлектрическом резонаторе Галайдыч, К.В. Лонин, Ю.Ф. Пономарев, А.Г. Прокопенко, Ю.В. Сотников, Г.В. Уваров, В.Т. Сильноточные импульсные ускорители |
| title | Возбуждение миллиметровых волн сильноточным РЭП в диэлектрическом резонаторе |
| title_alt | Excitation of mm waves by high-current REB in dielectric resonator Збудження мікрохвильового випромінювання сильнострумовим РЕП в діелектричному резонаторі |
| title_full | Возбуждение миллиметровых волн сильноточным РЭП в диэлектрическом резонаторе |
| title_fullStr | Возбуждение миллиметровых волн сильноточным РЭП в диэлектрическом резонаторе |
| title_full_unstemmed | Возбуждение миллиметровых волн сильноточным РЭП в диэлектрическом резонаторе |
| title_short | Возбуждение миллиметровых волн сильноточным РЭП в диэлектрическом резонаторе |
| title_sort | возбуждение миллиметровых волн сильноточным рэп в диэлектрическом резонаторе |
| topic | Сильноточные импульсные ускорители |
| topic_facet | Сильноточные импульсные ускорители |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/108741 |
| work_keys_str_mv | AT galaidyčkv vozbuždeniemillimetrovyhvolnsilʹnotočnymrépvdiélektričeskomrezonatore AT loninûf vozbuždeniemillimetrovyhvolnsilʹnotočnymrépvdiélektričeskomrezonatore AT ponomarevag vozbuždeniemillimetrovyhvolnsilʹnotočnymrépvdiélektričeskomrezonatore AT prokopenkoûv vozbuždeniemillimetrovyhvolnsilʹnotočnymrépvdiélektričeskomrezonatore AT sotnikovgv vozbuždeniemillimetrovyhvolnsilʹnotočnymrépvdiélektričeskomrezonatore AT uvarovvt vozbuždeniemillimetrovyhvolnsilʹnotočnymrépvdiélektričeskomrezonatore AT galaidyčkv excitationofmmwavesbyhighcurrentrebindielectricresonator AT loninûf excitationofmmwavesbyhighcurrentrebindielectricresonator AT ponomarevag excitationofmmwavesbyhighcurrentrebindielectricresonator AT prokopenkoûv excitationofmmwavesbyhighcurrentrebindielectricresonator AT sotnikovgv excitationofmmwavesbyhighcurrentrebindielectricresonator AT uvarovvt excitationofmmwavesbyhighcurrentrebindielectricresonator AT galaidyčkv zbudžennâmíkrohvilʹovogovipromínûvannâsilʹnostrumovimrepvdíelektričnomurezonatorí AT loninûf zbudžennâmíkrohvilʹovogovipromínûvannâsilʹnostrumovimrepvdíelektričnomurezonatorí AT ponomarevag zbudžennâmíkrohvilʹovogovipromínûvannâsilʹnostrumovimrepvdíelektričnomurezonatorí AT prokopenkoûv zbudžennâmíkrohvilʹovogovipromínûvannâsilʹnostrumovimrepvdíelektričnomurezonatorí AT sotnikovgv zbudžennâmíkrohvilʹovogovipromínûvannâsilʹnostrumovimrepvdíelektričnomurezonatorí AT uvarovvt zbudžennâmíkrohvilʹovogovipromínûvannâsilʹnostrumovimrepvdíelektričnomurezonatorí |