Возбуждение кильватерных волн последовательностью сгустков релятивистских электронов в диэлектрических волноводах прямоугольного сечения различной конфигурации
Исследуется возможность повышения эффективности возбуждения кильватерных волн в диэлектрических волноводах прямоугольного сечения путем увеличения связи между сгустками и возбуждаемой волной, достигаемого уменьшением сечения пролетного канала. При этом для каждой конфигурации проводились расчеты и с...
Gespeichert in:
| Veröffentlicht in: | Вопросы атомной науки и техники |
|---|---|
| Datum: | 2008 |
| Hauptverfasser: | , , , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russian |
| Veröffentlicht: |
Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України
2008
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/110325 |
| 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 кильватерных волн последовательностью сгустков релятивистских электронов в диэлектрических волноводах прямоугольного сечения различной конфигурации / В.А. Киселев, А.Ф. Линник, В.И. Мирный, И.Н. Онищенко, Г.В. Сотников, В.В. Усков // Вопросы атомной науки и техники. — 2008. — № 4. — С. 60-63. — Бібліогр.: 7 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-110325 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Киселев, В.А. Линник, А.Ф. Мирный, В.И. Онищенко, И.Н. Сотников, Г.В. Усков, В.В. 2017-01-03T12:49:43Z 2017-01-03T12:49:43Z 2008 Возбуждение кильватерных волн последовательностью сгустков релятивистских электронов в диэлектрических волноводах прямоугольного сечения различной конфигурации / В.А. Киселев, А.Ф. Линник, В.И. Мирный, И.Н. Онищенко, Г.В. Сотников, В.В. Усков // Вопросы атомной науки и техники. — 2008. — № 4. — С. 60-63. — Бібліогр.: 7 назв. — рос. 1562-6016 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/110325 533.9 Исследуется возможность повышения эффективности возбуждения кильватерных волн в диэлектрических волноводах прямоугольного сечения путем увеличения связи между сгустками и возбуждаемой волной, достигаемого уменьшением сечения пролетного канала. При этом для каждой конфигурации проводились расчеты и соответствующие изменения размеров диэлектрических пластин для обеспечения совпадения частоты следования сгустков с частотой основной поперечной моды диэлектрического волновода. Установлено, что уменьшение пролетного канала приводит к существенному изменению топографии суммарного поля возбуждаемых кильватерных волн. Досліджується можливість підвищення ефективності збудження кільватерних хвиль в діелектричних хвилеводах прямокутного поперечного перерізу шляхом збільшення зв’язку між згустками і збуджуваною хвилею, яке досягається зменшенням перерізу прольотного каналу. При цьому для кожної конфігурації провадилися розрахунки та відповідні зміни розмірів діелектричних пластин для забезпечення збігання частоти слідування згустків та частоти основної поперечної моди діелектричного хвилеводу. Встановлено, що зменшення прольотного каналу призводить до суттєвої зміни топографії сумарного поля кільватерних хвиль, що збуджуються. The possibility to enhance the efficiency of wake wave excitation in dielectric waveguides of rectangular crosssection was investigated by increase of electron bunches coupling with excited wakefield that was achieved by decrease of transit channel cross-section. At that for each configuration the required changes of dielectric plates size were made to for maintain the coincidence concurrence of bunch repetition frequency and frequency of the principal transverse mode of the corresponding dielectric waveguide. It is established, the decrease of transit channel leading to essential changing of topography of total field excited wake wave. ru Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України Вопросы атомной науки и техники Новые методы ускорения заряженных частиц Возбуждение кильватерных волн последовательностью сгустков релятивистских электронов в диэлектрических волноводах прямоугольного сечения различной конфигурации Збудження кільватерних хвиль послідовністю згустків релятивістських електронів в діелектричних хвилеводах прямокутного перерізу різної конфігурації Wakefield excitation by a sequence of relativistic electron bunches in dielectric waveguides of rectangular cross-section of various configurations Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Возбуждение кильватерных волн последовательностью сгустков релятивистских электронов в диэлектрических волноводах прямоугольного сечения различной конфигурации |
| spellingShingle |
Возбуждение кильватерных волн последовательностью сгустков релятивистских электронов в диэлектрических волноводах прямоугольного сечения различной конфигурации Киселев, В.А. Линник, А.Ф. Мирный, В.И. Онищенко, И.Н. Сотников, Г.В. Усков, В.В. Новые методы ускорения заряженных частиц |
| title_short |
Возбуждение кильватерных волн последовательностью сгустков релятивистских электронов в диэлектрических волноводах прямоугольного сечения различной конфигурации |
| title_full |
Возбуждение кильватерных волн последовательностью сгустков релятивистских электронов в диэлектрических волноводах прямоугольного сечения различной конфигурации |
| title_fullStr |
Возбуждение кильватерных волн последовательностью сгустков релятивистских электронов в диэлектрических волноводах прямоугольного сечения различной конфигурации |
| title_full_unstemmed |
Возбуждение кильватерных волн последовательностью сгустков релятивистских электронов в диэлектрических волноводах прямоугольного сечения различной конфигурации |
| title_sort |
возбуждение кильватерных волн последовательностью сгустков релятивистских электронов в диэлектрических волноводах прямоугольного сечения различной конфигурации |
| author |
Киселев, В.А. Линник, А.Ф. Мирный, В.И. Онищенко, И.Н. Сотников, Г.В. Усков, В.В. |
| author_facet |
Киселев, В.А. Линник, А.Ф. Мирный, В.И. Онищенко, И.Н. Сотников, Г.В. Усков, В.В. |
| topic |
Новые методы ускорения заряженных частиц |
| topic_facet |
Новые методы ускорения заряженных частиц |
| publishDate |
2008 |
| language |
Russian |
| container_title |
Вопросы атомной науки и техники |
| publisher |
Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
Збудження кільватерних хвиль послідовністю згустків релятивістських електронів в діелектричних хвилеводах прямокутного перерізу різної конфігурації Wakefield excitation by a sequence of relativistic electron bunches in dielectric waveguides of rectangular cross-section of various configurations |
| description |
Исследуется возможность повышения эффективности возбуждения кильватерных волн в диэлектрических волноводах прямоугольного сечения путем увеличения связи между сгустками и возбуждаемой волной, достигаемого уменьшением сечения пролетного канала. При этом для каждой конфигурации проводились расчеты и соответствующие изменения размеров диэлектрических пластин для обеспечения совпадения частоты следования сгустков с частотой основной поперечной моды диэлектрического волновода. Установлено, что уменьшение пролетного канала приводит к существенному изменению топографии суммарного поля возбуждаемых кильватерных волн.
Досліджується можливість підвищення ефективності збудження кільватерних хвиль в діелектричних
хвилеводах прямокутного поперечного перерізу шляхом збільшення зв’язку між згустками і збуджуваною
хвилею, яке досягається зменшенням перерізу прольотного каналу. При цьому для кожної конфігурації
провадилися розрахунки та відповідні зміни розмірів діелектричних пластин для забезпечення збігання
частоти слідування згустків та частоти основної поперечної моди діелектричного хвилеводу. Встановлено,
що зменшення прольотного каналу призводить до суттєвої зміни топографії сумарного поля кільватерних
хвиль, що збуджуються.
The possibility to enhance the efficiency of wake wave excitation in dielectric waveguides of rectangular crosssection
was investigated by increase of electron bunches coupling with excited wakefield that was achieved by decrease
of transit channel cross-section. At that for each configuration the required changes of dielectric plates size
were made to for maintain the coincidence concurrence of bunch repetition frequency and frequency of the principal
transverse mode of the corresponding dielectric waveguide. It is established, the decrease of transit channel leading
to essential changing of topography of total field excited wake wave.
|
| issn |
1562-6016 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/110325 |
| citation_txt |
Возбуждение кильватерных волн последовательностью сгустков релятивистских электронов в диэлектрических волноводах прямоугольного сечения различной конфигурации / В.А. Киселев, А.Ф. Линник, В.И. Мирный, И.Н. Онищенко, Г.В. Сотников, В.В. Усков // Вопросы атомной науки и техники. — 2008. — № 4. — С. 60-63. — Бібліогр.: 7 назв. — рос. |
| work_keys_str_mv |
AT kiselevva vozbuždeniekilʹvaternyhvolnposledovatelʹnostʹûsgustkovrelâtivistskihélektronovvdiélektričeskihvolnovodahprâmougolʹnogosečeniârazličnoikonfiguracii AT linnikaf vozbuždeniekilʹvaternyhvolnposledovatelʹnostʹûsgustkovrelâtivistskihélektronovvdiélektričeskihvolnovodahprâmougolʹnogosečeniârazličnoikonfiguracii AT mirnyivi vozbuždeniekilʹvaternyhvolnposledovatelʹnostʹûsgustkovrelâtivistskihélektronovvdiélektričeskihvolnovodahprâmougolʹnogosečeniârazličnoikonfiguracii AT oniŝenkoin vozbuždeniekilʹvaternyhvolnposledovatelʹnostʹûsgustkovrelâtivistskihélektronovvdiélektričeskihvolnovodahprâmougolʹnogosečeniârazličnoikonfiguracii AT sotnikovgv vozbuždeniekilʹvaternyhvolnposledovatelʹnostʹûsgustkovrelâtivistskihélektronovvdiélektričeskihvolnovodahprâmougolʹnogosečeniârazličnoikonfiguracii AT uskovvv vozbuždeniekilʹvaternyhvolnposledovatelʹnostʹûsgustkovrelâtivistskihélektronovvdiélektričeskihvolnovodahprâmougolʹnogosečeniârazličnoikonfiguracii AT kiselevva zbudžennâkílʹvaternihhvilʹposlídovnístûzgustkívrelâtivístsʹkihelektronívvdíelektričnihhvilevodahprâmokutnogopererízuríznoíkonfíguracíí AT linnikaf zbudžennâkílʹvaternihhvilʹposlídovnístûzgustkívrelâtivístsʹkihelektronívvdíelektričnihhvilevodahprâmokutnogopererízuríznoíkonfíguracíí AT mirnyivi zbudžennâkílʹvaternihhvilʹposlídovnístûzgustkívrelâtivístsʹkihelektronívvdíelektričnihhvilevodahprâmokutnogopererízuríznoíkonfíguracíí AT oniŝenkoin zbudžennâkílʹvaternihhvilʹposlídovnístûzgustkívrelâtivístsʹkihelektronívvdíelektričnihhvilevodahprâmokutnogopererízuríznoíkonfíguracíí AT sotnikovgv zbudžennâkílʹvaternihhvilʹposlídovnístûzgustkívrelâtivístsʹkihelektronívvdíelektričnihhvilevodahprâmokutnogopererízuríznoíkonfíguracíí AT uskovvv zbudžennâkílʹvaternihhvilʹposlídovnístûzgustkívrelâtivístsʹkihelektronívvdíelektričnihhvilevodahprâmokutnogopererízuríznoíkonfíguracíí AT kiselevva wakefieldexcitationbyasequenceofrelativisticelectronbunchesindielectricwaveguidesofrectangularcrosssectionofvariousconfigurations AT linnikaf wakefieldexcitationbyasequenceofrelativisticelectronbunchesindielectricwaveguidesofrectangularcrosssectionofvariousconfigurations AT mirnyivi wakefieldexcitationbyasequenceofrelativisticelectronbunchesindielectricwaveguidesofrectangularcrosssectionofvariousconfigurations AT oniŝenkoin wakefieldexcitationbyasequenceofrelativisticelectronbunchesindielectricwaveguidesofrectangularcrosssectionofvariousconfigurations AT sotnikovgv wakefieldexcitationbyasequenceofrelativisticelectronbunchesindielectricwaveguidesofrectangularcrosssectionofvariousconfigurations AT uskovvv wakefieldexcitationbyasequenceofrelativisticelectronbunchesindielectricwaveguidesofrectangularcrosssectionofvariousconfigurations |
| first_indexed |
2025-11-24T23:38:14Z |
| last_indexed |
2025-11-24T23:38:14Z |
| _version_ |
1850500586848387072 |
| fulltext |
НОВЫЕ МЕТОДЫ УСКОРЕНИЯ ЗАРЯЖЕННЫХ ЧАСТИЦ
УДК 533.9
ВОЗБУЖДЕНИЕ КИЛЬВАТЕРНЫХ ВОЛН
ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬЮ СГУСТКОВ РЕЛЯТИВИСТСКИХ
ЭЛЕКТРОНОВ В ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ВОЛНОВОДАХ
ПРЯМОУГОЛЬНОГО СЕЧЕНИЯ РАЗЛИЧНОЙ КОНФИГУРАЦИИ
В.А. Киселев, А.Ф. Линник, В.И. Мирный, И.Н. Онищенко, Г.В. Сотников, В.В. Усков
Национальный научный центр «Харьковский физико-технический институт»,
Харьков, Украина
Е-mail: kiselev@kipt.kharkov.ua
Исследуется возможность повышения эффективности возбуждения кильватерных волн в диэлектриче-
ских волноводах прямоугольного сечения путем увеличения связи между сгустками и возбуждаемой вол-
ной, достигаемого уменьшением сечения пролетного канала. При этом для каждой конфигурации проводи-
лись расчеты и соответствующие изменения размеров диэлектрических пластин для обеспечения совпаде-
ния частоты следования сгустков с частотой основной поперечной моды диэлектрического волновода. Уста-
новлено, что уменьшение пролетного канала приводит к существенному изменению топографии суммарно-
го поля возбуждаемых кильватерных волн.
1. ВВЕДЕНИЕ
В предшествующих работах [1-3] было показано,
что при возбуждении кильватерных полей последо-
вательностью сгустков релятивистских электронов в
диэлектрических волноводах прямоугольного сече-
ния, в отличие от цилиндрического, реализуется
многомодовый режим возбуждения кильватерного
поля с квазиэквидистантным спектром, при котором
происходит значительное увеличение амплитуды
возбуждаемого поля. Кроме того, отмечалось, что
увеличение амплитуды зависит от величины сече-
ния пролетного канала. Канал меньшего сечения
улучшает связь между электронными сгустками и
возбуждаемой волной, что, соответственно, приво-
дит к увеличению амплитуды кильватерного поля.
Однако, только перемещение двух диэлектриче-
ских пластин для уменьшения сечения пролетного
канала без изменения их геометрии приводит к
тому, что частота основной поперечной моды ди-
электрического волновода перестает совпадать с ча-
стотой следования сгустков. Такое совпадение мож-
но обеспечить соответствующим изменением тол-
щины диэлектрических пластин или частоты следо-
вания сгустков, задаваемой ускорителем.
В настоящей работе исследуется возможность
увеличения эффективности возбуждения кильватер-
ных полей путем уменьшения сечения пролетного
канала при одновременном обеспечении совпадения
частоты основной моды возбуждаемого кильватер-
ного поля с частотой следования электронных
сгустков путем соответствующего изменения их
толщины.
2. РАСЧЕТ ДИСПЕРСИОННЫХ
ХАРАКТЕРИСТИК ДЛЯ ПАРАМЕТРОВ
ЭКСПЕРИМЕНТА
Из теории известно [4,5], что собственные волны
симметричного диэлектрического волновода имеют
как симметричное распределение поля в попереч-
ном сечении структуры, так и антисимметричное.
Симметричные электронные сгустки возбуждают
только волны с симметричным распределением про-
дольного электрического поля. Такое симметричное
распределение имеют как LSM-, так и LSE-волны
прямоугольного волновода, частично заполненного
диэлектриком.
Перемещение диэлектрических пластин от стенок
металлического волновода к оси, превращает ди-
электрический волновод из трехзонной системы в
пятизонную, состоящую из двух диэлектрических
зон и трех вакуумных, из которых центральная яв-
ляется пролетным каналом для последовательности
сгустков.
Для расчета ее дисперсионных свойств можно
воспользоваться результатами работ [6,7], в которых
такая система использовалась для увеличения коэф-
фициента трансформации при движении возбужда-
ющих сгустков и ускоряемого сгустка в различных
вакуумных каналах, в которых амплитуды кильва-
терного поля существенно отличаются. Используя
дисперсионные уравнения для LSM- и LSE-волн, по-
лученные в [6,7], нами были выполнены расчеты
размеров смещенных диэлектрических пластин,
обеспечивающих совпадение частоты следования
сгустков fм с частотой fо возбуждаемой ими волны
LSM21.
Расчеты проводились для частоты следования
сгустков fм = 2805 МГц для поперечных размеров
металлического волновода (8,5×18) см2 (диэлектри-
ческая постоянная диэлектрика ε = 2,1) и ширины
вакуумного канала 2 см. Расчеты показали, что в
случае расположения диэлектрических пластин па-
раллельно широкой стороне волновода толщина
пластин должна быть равной 2,39 см, а вдоль узкой
стороны волновода – 4,66 см.
_______________________________________________________________
ВОПРОСЫ АТОМНОЙ НАУКИ И ТЕХНИКИ. 2008. № 4.
60 Серия: Плазменная электроника и новые методы ускорения (6), с.60-63.
mailto:kiselev@kipt.kharkov.ua
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ
РЕЗУЛЬТАТЫ
Эксперименты проводились, как и в [3], на уста-
новке со следующими параметрами: энергия –
4,5 МэВ, длительность импульса тока – 2 мкс, коли-
чество сгустков в импульсе – 6·103, диаметр
сгустков на выходе из ускорителя ≈ 1 см, заряд –
0,16 нК.
3.1. ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПЛАСТИНЫ ВДОЛЬ
КОРОТКОЙ СТОРОНЫ ВОЛНОВОДА
Для пластин, расположенных вплотную к узким
сторонам волновода, как было рассчитано ранее [3]
для резонансного возбуждения кильватерных волн
последовательностью сгустков релятивистских элек-
тронов, толщина диэлектрических пластин должна
быть 2,07 см. Распределения Еz-составляющей сум-
марного электрического поля по осям х и у, изме-
ренные с помощью СВЧ-зонда, показаны на Рис.1.
х, см
у, см
Рис.1. Распределения продольной составляющей
возбуждаемого поля Еz по оси х (a) и оси у (b)
х, см
Рис.2. Распределение продольной составляющей
возбуждаемого поля Еz по оси х
При отодвинутых от стенок волновода пластинах
толщиной 4,66 см и расстоянии между ними 2 см
распределение Еz по оси у носит такой же характер,
как и для случая примыкающих к стенкам пластин.
В то же время распределение поля Еz по оси х в зна-
чительной степени изменяется (Рис.2).
При этом максимальная амплитуда СВЧ-сигнала
увеличилась во втором случае более чем в 2 раза,
что соответствует результатам измерений средней
мощности излучения, полученным с помощью изме-
рителя мощности М3-54, которая увеличилась почти
в 5 раз.
3.2. ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПЛАСТИНЫ ВДОЛЬ
ШИРОКОЙ СТОРОНЫ ВОЛНОВОДА
При расположении пластин вплотную к широ-
ким сторонам волновода распределения составляю-
щей поля Еz по оси х и по оси у радикально отлича-
ются от таких распределений для случая с располо-
жением пластин вдоль узкой стороны волновода
(Рис.3).
х, см
у, см
Рис.3. Распределения продольной составляющей
возбуждаемого поля Еz по оси х (a) и оси у (b)
Максимальное поле при такой конфигурации воз-
буждается не в центре системы, а на расстоянии 6 см
от центра по оси у. Это открывает новые возможно-
сти увеличения коэффициента трансформации в
рассматриваемой двухпучковой схеме ускорения.
Увеличение амплитуды сигнала возбуждаемого
поля на краях диэлектрического волновода (Рис.1,b
и Рис.3,b) связано, по-видимому, с возбуждением
более высоких радиальных мод. О наличии таких
_______________________________________________________________
ВОПРОСЫ АТОМНОЙ НАУКИ И ТЕХНИКИ. 2008. № 4.
61 Серия: Плазменная электроника и новые методы ускорения (6), с.60-63.
мод свидетельствуют рассчитанные дисперсионные
зависимости для таких структур [3].
При сближении диэлектрических пластин для
уменьшения пролетного канала до 2 см толщина ди-
электрических пластин для резонансного возбужде-
ния, согласно расчетам, составляет 2,39 мм. Средняя
мощность СВЧ-излучения в этом случае возросла бо-
лее чем в 4 раза по сравнению со случаем расположе-
ния пластин диэлектрика вплотную к широким сторо-
нам волновода. Распределения продольной составляю-
щей электрического поля Еz по осям х и у, измеренные
с помощью СВЧ-зонда, показаны на Рис.4.
х, см
у, см
Рис.4. Распределения продольной составляющей
возбуждаемого поля Еz по оси х (a) и оси у (b)
Из графиков видно, что произошло существенное
изменение распределения Еz-составляющей поля по
обеим координатам, что, по-видимому, связано с
возбуждением меньшего числа высоких радиальных
мод по сравнению с предыдущим случаем.
Особенно значительное увеличение средней
мощности излучения (в 10 раз по сравнению с си-
стемой, показанной на Рис.3) наблюдалось при не-
симметричном смещении одной из пластин, а имен-
но, размещением ее под углом к стенке волновода с
целью приближения ее к области распространения
электронных сгустков при минимальном изменении
дисперсионных свойств системы. Распределение
поля Еz по оси у показано на Рис.5.
х, см
Рис.5. Распределение составляющей возбуждаемо-
го поля Еz по оси x
Надо полагать, что в этом случае имеет место как
увеличение коэффициента связи сгустков с возбу-
ждаемой волной, так и более точное совпадение соб-
ственной частоты основной поперечной моды ди-
электрического волновода с частотой следования
электронных сгустков.
О существенной роли связи пучка с возбуждае-
мой волной свидетельствуют осциллограммы сигна-
лов СВЧ-излучения, приведенные на Рис. 6, для рас-
положения пластин диэлектрика вдоль широкой сто-
роны волновода и сдвинутых на расстояние 2 см
друг от друга.
Рис.6. Осциллограммы сигналов СВЧ-излучения
Осциллограмма, показанная на Рис.6,а, соответ-
ствует прохождению пучка электронов по центру
вакуумного канала, а на Рис.6,b – когда пучок сме-
щен на 0,5 см от оси к одной из пластин. Видно, что
во втором случае амплитуда сигнала СВЧ-излучения
существенно увеличивается, а наблюдаемый в сере-
дине импульса провал связан, вероятно, с выбросом
электронов пучка на стенки более сильным возбу-
ждаемым поперечным кильватерным полем.
___________________________________________________________
ВОПРОСЫ АТОМНОЙ НАУКИ И ТЕХНИКИ. 2008. № 4.
Серия: Плазменная электроника и новые методы ускорения (6), с.
(a)
62
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
При возбуждении кильватерных полей в диэлек-
трических волноводах прямоугольной конфигура-
ции последовательностью сгустков релятивистских
электронов напряженность возбуждаемого поля
можно увеличить уменьшением величины пролетно-
го канала, в результате чего увеличивается связь
между сгустками и возбуждаемой волной. При этом
толщина диэлектрических пластин и величина про-
летного канала должны подбираться таким образом,
чтобы частота основной моды диэлектрического
волновода совпадала с частотой следования элек-
тронных сгустков.
Установлено, что уменьшение пролетного канала
приводит к существенному изменению топографии
суммарного поля возбуждаемых кильватерных волн.
Это, вероятно, связано с изменением модового со-
става кильватерных полей, а именно, уменьшением
вклада высоких радиальных гармоник, что подтвер-
ждается проведенными расчетами.
ЛИТЕРАТУРА
1. T.V. Zhang, J.L. Hirschfield, T.S. Marshall, B.
Hafizi. Coherent Multimode Dielectric Wake-field
Accelerators // Phys. Rev. 1997.-v.Е56, №4,
p.4647-4655.
2. V.A. Kiselev, J.L. Hirshfield, A.F. Linnik, et al.
Wakefield Excitation by a Sequence of Electron
Bunches in a Rectangular Waveguide Lined with
Dielectric Slabs // 12 Advanced Accelerator Con-
sept Workshop, Lace, Geneva, Wisconsin. 10-15
July 2006: Editors Manoel Conde and Catherine
Eyberger; AIP Conferense Proceedings. 2006,
v.877, p.851-858.
3. В.А. Киселев, А.Ф. Линник, Т.С. Маршалл, и др.
Возбуждение кильватерных волн последова-
тельностью коротких сгустков релятивистских
электронов в диэлектрических структурах пря-
моугольной конфигурации // Тезисы ХХ Меж-
дународного семинара по ускорителям заря-
женных частиц. Алушта, Крым, 9-15 сентября
2007, с.52.
4. Ю.В. Егоров. Частично заполненные волново-
ды. М.: «Советское радио», 1967, 216 с.
5. L. Pincherle. Electromagnetic waves in metal tubes
longitudinally with two dielectric // Phys. Rev.
1944, v.66, №5-6, p.118-130.
6. C. Wang, J.L. Hirshfield. Theory of wakefield in
multizone dielectric // Phys. Rev. ST Accel. Beams.
2006, v.9, №3, 03 1301(18).
7. Г.В. Сотников, И.Н. Онищенко, Дж.Л. Хирш-
филд, Т.К. Маршалл. «Пятизонная двухканаль-
ная кильватерная диэлектрическая структура
для экспериментов по двухпучковому ускоре-
нию в ANL // Тезисы ХХ Международного се-
минара по ускорителям заряженных частиц.
Алушта, Крым, 9-15 сентября 2007. с.50.
Статья поступила в редакцию 13.05.2008 г.
WAKEFIELD EXCITATION BY A SEQUENCE OF RELATIVISTIC ELECTRON BUNCHES
IN DIELECTRIC WAVEGUIDES OF RECTANGULAR CROSS-SECTION
OF VARIOUS CONFIGURATIONS
V.A. Kiselyov, A.F .Linnik, V.I .Mirny, I.N. Onishchenko, G.V. Sotnikov, V.V. Uskov
The possibility to enhance the efficiency of wake wave excitation in dielectric waveguides of rectangular cross-
section was investigated by increase of electron bunches coupling with excited wakefield that was achieved by de-
crease of transit channel cross-section. At that for each configuration the required changes of dielectric plates size
were made to for maintain the coincidence concurrence of bunch repetition frequency and frequency of the principal
transverse mode of the corresponding dielectric waveguide. It is established, the decrease of transit channel leading
to essential changing of topography of total field excited wake wave.
ЗБУДЖЕННЯ КІЛЬВАТЕРНИХ ХВИЛЬ ПОСЛІДОВНІСТЮ ЗГУСТКІВ РЕЛЯТИВІСТСЬКИХ
ЕЛЕКТРОНІВ В ДІЕЛЕКТРИЧНИХ ХВИЛЕВОДАХ ПРЯМОКУТНОГО ПЕРЕРІЗУ
РІЗНОЇ КОНФІГУРАЦІЇ
В.А. Кисельов, А.Ф. Лінник, В.І. Мирний, І.М. Онищенко, Г.В. Сотніков, В.В. Усков
Досліджується можливість підвищення ефективності збудження кільватерних хвиль в діелектричних
хвилеводах прямокутного поперечного перерізу шляхом збільшення зв’язку між згустками і збуджуваною
хвилею, яке досягається зменшенням перерізу прольотного каналу. При цьому для кожної конфігурації
провадилися розрахунки та відповідні зміни розмірів діелектричних пластин для забезпечення збігання
частоти слідування згустків та частоти основної поперечної моди діелектричного хвилеводу. Встановлено,
що зменшення прольотного каналу призводить до суттєвої зміни топографії сумарного поля кільватерних
хвиль, що збуджуються.
_______________________________________________________________
ВОПРОСЫ АТОМНОЙ НАУКИ И ТЕХНИКИ. 2008. № 4.
63 Серия: Плазменная электроника и новые методы ускорения (6), с.60-63.
|