Электродинамические системы черенковских плазменных СВЧ генераторов поверхностных и объемных волн
Диссертация
Простейшей моделью плазменного усилителя является отрезок прямолинейного волновода, заполненный плазмой. Волновод пронизывается электронным пучком, причем в месте влета электронов, на конце волновода мы имеем либо металлическую сетку, либо запредельное сужение, что обеспечивает полное отражение электромагнитных волн, но в то же время беспрепятственно пропускает электроны пучка. Другой конец… Читать ещё >
Содержание
- Глава 1. Отражение электромагнитных волн в волноводе с тонкой трубчатой плазмой на локальной неоднородности
- 1. 1. Постановка задачи
- 1. 2. Отражение на переходе плазменного волновода в вакуумный коаксиальный волновод
- 1. 3. Результаты численного расчета и обсуждение
- 1. 4. Распределение плотности потока энергии в поверхностной плазменной волне
- Глава 2. Моделирование отражения волнового пакета на коническом переходе
- 2. 1. Постановка задачи и основные уравнения
- 2. 2. Моделирование рассеяния волнового пакета на неоднородности в плазменном волноводе
- 2. 3. Численное моделирование и обсуждение результатов
- Глава 3. Эффективность излучения плазменного СВЧ генератора при учете дисперсии коэффициента отражения
- 3. 1. Постановка задачи и основные уравнения
- 3. 2. Линейная теория плазменного СВЧ генератора
- 3. 3. Моделирование нелинейной динамики плазменного СВЧ генератора
- Глава 4. Черенковское возбуждение объемных колебаний плазменного волновода прямолинейным пучком нерелятивистских электронов
- 4. 1. Постановка задачи и основные уравнения
- 4. 2. Линейное приближение
- 4. 3. Нелинейная динамика неустойчивости
Список литературы
- Ахиезер А.И., Файнберг Я. Б. О взаимодействии пучка заряженных частиц с электронной плазмой. // ДАН СССР. 1949. Т.69. т. С.555−556.
- Bohm D., Gross Е. Theory of Plasma Oscillations, Excitation and Damping of Oscillations. // Phys. Rev. 1949. V.75. № 11. P.1864−1869.
- Рабинович M.С., Рухадзе A.A. Принципы релятивистской СВЧ плазменной электроники. // Физика плазмы. 1976. Т.2. Вып.5. С.715−722.
- Богданкевич JI.C., Рабинович М. С., Рухадзе А. А. Релятивистская сильноточная СВЧ плазменная электроника. // Известия ВУЗов. 1979. № 10. С.47−58.
- Блиох Ю.П. и др. // ДАН СССР. 1982. Т125. С. 56.
- Богданкевич J1.C., Кузелев М. В., Рухадзе А. А. Плазменная СВЧ электроника. // УФН. 1981. Т.133. Ж. С.3−32.
- Кузелев М.В. и др. // УФН. 1985. Т.146. С. 709.
- Кузелев М.В., Рухадзе А. А. // УФН. 1987. Т.152. С. 285.
- Кузелев М.В., Рухадзе А. А., Филиппычев Д. С. // Сб. Релятивистская высокочастотная электроника. Горький: ИПФАН СССР, 1981. С. 170.
- Кузелев М.В., Рухадзе A.A. // Сб. Релятивистская высокочастотная электроника. Горький: ИПФАН СССР, 1988. С. 7.
- И. Харченко И. Ф., Файнберг Я. Б., Николаев P.M. и др. Взаимодействие электронного пучка с плазмой. // ЖЭТФ. I960. Т.38. № 3 С. 685.
- Демирханов P.A., Геворков А. К., Попов А. Ф. и Зверев Г.И. Высокочастотные колебания в ограниченной плазме. // ЖТФ. 1960. Т.ЗО. № С. 306.
- Кузелев М.В. и др. // Сб. Релятивистская высокочастотная электроника. Горький: ИПФАН СССР, 1983. С. 160.
- Кузелев М.В. и др. Релятивистский плазменный СВЧ генератор. // ЖЭТФ. 1982. Т.83. С.1358−1367.
- Кузелев М.В. и др. // ДАН СССР. 1982. Т.267. С. 829.
- Селиванов И.А. и др. // Физика плазмы. 1989. Т.15. С. 1283.
- Пономарев A.B., Стрелков П. С., Шкварунец А. Г. Перестраиваемый плазменный релятивистский СВЧ усилитель. // Сб. науч. тр., посвященный 70-летию A.A.Рухадзе «Вопросы плазменной СВЧ-электроники и теории плазмы». Тула, 2000. С.134−148.
- Стрелков П.С., Ульянов Д. К. Спектры излучения плазменного релятивистского черенковского СВЧ-генератора. // Физика плазмы. 2000. Т.26. № 4. С.329−333.
- Ахиезер А.И., Файнберг Я. Б. Медленные электромагнитные волны. // УФН. 1951. Т.44. т. С.321−368.
- Ахиезер А.И., Файнберг Я. Б. О высокочастотных колебаниях электронной плазмы. // ЖЭТФ. 1951. Т.21. Ml. С.1262−1269.
- Файнберг Я.Б. Взаимодействие пучков заряженных частиц с плазмой. // Атомная энергия. 1961. Т. П. Вып.4.
- Бриггс Р. Двухпучковая неустойчивость. // Достижения физики плазмы. М.: Мир, 1974.
- Курилко В.И. О механизме развития пучковой неустойчивости в плазме // ДАН СССР. 1973. Т.208. С.1059−1061.
- Гришин В.К., Коломенский A.A. Об устойчивости релятивистских пучков в плазме. // ЖТФ. 1972. Т.42. С.2604−2607.
- Аронов Б.И., Рухадзе A.A. Поток энергии электромагнитного излучения при развитити пучковой неустойчивости в замагничен-ной плазме. // ЖТФ. 1972. Т.42. С.1606−1609.
- Богданкевич Л.С., Рухадзе A.A. // ЖЭТФ. 1972. Т.62. С. 233.
- Нечаев В.Е. К вопросу о взаимодействии релятивистского пучка электронов с плазмой в волноводе. // Известия ВУЗов. Радиофизика. 1973. Т.16. С.611−621.
- Богданкевич Л.С., Рухадзе A.A. К теории релятивистского плазменного излучателя. // ЖТФ. 1977. Т.47. С.249−254.
- Ахиезер А.И., Ахиезер И. А., Половин Р. В. и др. Электродинамика плазмы. М.: Наука, 1974.
- Гинзбург В.Л., Рухадзе A.A. Волны в магнитоактивной плазме. М.: Наука, 1975.
- Михайловский А.Б. Теория плазменных неустойчивостей. М.: Атомиздат, 1975.
- Кузелев М.В., Рухадзе A.A. // Письма в ЖТФ. 1980. Т.6. С. 1388.
- Онищенко И.Н., Липецкий А. Р., Мациборко Н. Г. и др. К нелинейной теории возбуждения монохроматической плазменной волны электронным пучком. // Письма в ЖЭТФ. 1970. Т.12. С.407−411.
- Айзацкий Н.И. Релаксация релятивистского пучка электронов в замагниченной плазме. // Физика плазмы. 1980. Т.б. Вып.З. С.597−602.
- Кузелев М.В., Рухадзе A.A., Филиппычев Д. С. Нелинейная теория взаимодействия сильноточных электронных пучков с плазмой в волноводе. // Физика плазмы. 1982. Т.8. С.537−542.
- Ковтун Р.И., Рухадзе A.A. К теории нелинейного взаимодействия РЭП малой плотности с плазмой. // ЖЭТФ. 1970. Т.58. Вып.5. С.1709−1714.
- Кузелев М.В., Рухадзе A.A. Численное моделирование нелинейной динамики пучковой неустойчивости в ограниченной плазме. // ЖТФ. 1979. Т.49. Вып.6. С.1182−1188.
- Кузелев М.В., Панин В. А., Рухадзе A.A., Филиппычев Д. С. К оптимизации сильноточного плазменного усилителя. // Письма в ЖТФ. 1982. Т.10. Вып.4. С.228−230.
- Кузелев М.В., Рухадзе A.A., Бобылев Ю. В., Панин B.A. // ЖЭТФ. 1986. Т.91. С. 1620.
- Кузелев М.В., Панин В. А., Плотников А. П., Рухадзе A.A. Теория поперечно-неоднородных пучково-плазменных усилителей. // ЖЭТФ. 1992. Т.101. Вып.2. С.460−478.
- Бобылев Ю.В., Кузелев М. В., Рухадзе A.A. Нелинейная теория резонансного пучково-плазменного взаимодействия, нерелятивистский случай. // ЖЭТФ. 2000. Т.118. Вып. 1(7). С.105−118.
- Бобылев Ю.В., Кузелев М. В. Задача Коши для кинетического уравнения Власова и метод интегрирования по начальным данным. // Сб. науч. тр., посвященный 70-летию А. А. Рухадзе «Вопросы плазменной СВЧ-электроники и теории плазмы». Тула, 2000. С.3−41.
- Трубецков Д.И., Пищик J1.A. Нерелятивистские плазменные сверхвысокочастотные приборы, основанные на черенковском излучении. // Физика плазмы. 1989. Т. 15. Вып.З. С.342−353.
- Кузелев М.В., Рухадзе A.A. Электродинамика плотных электронных пучков в плазме. М.: Наука, 1990.
- Александров А.Ф., Богданкевич JI.C., Рухадзе A.A. Основы электродинамики плазмы. М.: Наука, 1989.
- Калинушкин В.П., Кузелев М. В., Минаев И. М., Рухадзе A.A. Мощная плазменная СВЧ электроника. Достижения, перспективы, применения. // Сб. «Физико-технические проблемы передачи электрической энергии». М.: Изд. МЭИ, 1998. Вып.1. С. 11.
- B.V.Bunkin, A.V.Gaponov-Grekhov, A.S.Elthaninov, etc. Nanosecond radar system based on repetitive pulsed relativistic
- В WO. // Proc. of the IX Int. Conf. On High-Power Particle Beams (BEAMS'92). USA, 1992. P.195.
- Энциклопедия низкотемпературной плазмы. Под ред. В. Е. Фортова. T.IV. М: Наука, 2000.
- Бобылев Ю.В., Кузелев М. В., Панин В. А. Методы теоретической плазменной СВЧ электроники. // Сб. науч. тр., посвященный 70-летию А. А. Рухадзе «Вопросы плазменной СВЧ-электроники и теории плазмы». Тула, 2000. С.42−114.
- Кузелев М.В., Рухадзе A.A. Современное состояние теоретической релятивистской плазменной СВЧ электроники. // Физика плазмы. 2000. Т.26. т.
- Биро М., Красильников М. А., Кузелев М. В., Рухадзе A.A. Проблемы теории релятивистской плазменной СВЧ электроники. // УФН. 1997. Т. 167. № 10. С.1025−1042.
- Кузелев М.В., Мухаметзянов Ф. Х., Шкварунец А. Г. Черенков-ская генерация низшей моды коаксиального плазменного волновода. // Физика плазмы. 1987. Т.9. С.1137−1141.
- Кузелев М.В., Лоза О. Т., Пономарев A.B. и др. Спектральные характеристики релятивистского плазменного СВЧ генератора. // ЖЭТФ. 1996. Т. 109. Вып.6. С.2048−2063.
- Биро М., Красильников М. А., Кузелев М. В., Рухадзе A.A. Нелинейная теория плазменного СВЧ-генератора на кабельной волне. // ЖЭТФ. 1997. Т.111. т. С.1258−1273.
- Голант В.Е., Пилия А. Д. Линейная трансформация и поглощение волн в плазме. // УФН. 1971. Т.104. Вып.З. С.413−457.
- Ерохин Н.С., Моисеев С. С. Вопросы теории линейной и нелинейной трансформации волн в неоднородных средах. // УФН. 1973. Т. 109. Вып.2. С.225−258.
- Калмыкова С.С., Курилко В. И. Отражение поверхностной волны открытым концом плоского волновода. // Известия ВУЗов. Радиофизика. 1964. Т.7. № 4. С.796−800.
- Angulo С.М. // IEEE Trans. 1957. АР-5. Р.100.
- Rozzi Т.Е. // IEEE Trans. 1978. МТТ-26. Р.738.
- Aoni Miyazaki Т., Uchida К., Shimada Y. // Radio Sci. 1982. V.17.m. P.ll.
- Загинайлов Г. И., Кондратенко A.H., Куклин B.M. К вопросу о выводе энергии поверхностной волны из плазменного волновода. // Известия ВУЗов. Радиофизика. 1984. Т.27. № 9. С.1178−1184.
- Ittipiboon A., Hamid М. // Proc. IEEE. 1979. V.126. №. Р.798.
- Митра Р., ред. Вычислительные методы в электродинамике. М.: Мир, 1977.
- Harrington R.F. // IEEE Trans. 1967. АР-15. Р.502.
- Harrington R.F. Field Computation by Moment Methods. New York: Macmillan, 1968.
- Миттра P., Ли С. Аналитические методы в теории волноводов. М.: Мир, 1974.
- Веселов Г. И., Платонов Н. И., Агеев В. Е. Об электромагнитном поле вблизи ребра проводящей полуплоскости. // Радиотехника. 1979. Т.34. т. С.66−69.
- Кузелев М.В., Майков А. Р., Поезд А. Д. и др. Метод крупных частиц в электродинамике пучковой плазмы. // ДАН СССР. 1988. Т.300. № 5. С.1112−1115.
- Майков А.Р., Свешников А. Г., Якунин С. А. // ЖВМиМФ. 1985. Т.25. № 6. С. 883.
- Поттер Д. Вычислительные методы в физике. М.:Мир, 1975.
- Березин Ю.А., Вшивков В. А. Метод частиц в динамике разреженной плазмы. Новосибирск: Наука, 1980.
- Березин Ю.А., Федорук М. П. Моделирование нестационарных плазменных процессов. Новосибирск: Наука, 1993.
- Самарский A.A. Теория разностных схем. М.: Наука, 1989.
- Александров А.Ф., Кузелев М. В., Халилов А. Н. // ЖЭТФ. 1987. Т.93. С. 1714.
- Шкварунец А.Г., Рухадзе A.A., Стрелков П. С. // Физика плазмы. 1994. Т.20. № 7, С. 682.
- Кузелев М.В., Лазутченко О. В., Рухадзе A.A. Режимы и спектры черенковской пучковой неустойчивости в нелинейной плазме. // Известия ВУЗов. Радиофизика. Т.42. № 10. С.958−976.
- Александров А.Ф., Рухадзе A.A. Лекции по электродинамике плазмоподобных сред. М.: Изд-во МГУ, 1999.
- Кузелев М.В., Рухадзе A.A. Метод характеристик уравнения Власова в начальной и граничной задачах электродинамики. // Известия ВУЗов. Радиофизика. 1993. Т.36. № 10. С.867−871.
- Рухадзе A.A., Богданкевич JI.C., Россинский С. Е., Рухлин В. Г. Физика сильноточных релятивистских электронных пучков. М.: Атомиздат, 1980.
- Кузелев М.В., Рухадзе A.A. О влиянии редкой фоновой плазмы на спектры излучения плазменного СВЧ-генератора на сильноточном релятивистском электронном пучке. // Физика плазмы. 1999. Т.25. № 5. С.471−475.
- Ерохин Н.С., Кузелев М. В., Моисеев С. С. и др. Неравновесные и резонансные процессы в плазменной радиофизике. М.: Наука, 1982.
- Карташов И.Н., Красильников М. А., Кузелев М. В. Отражение электромагнитных волн от перехода волновода с трубчатой плазмой в вакуумный коаксиальный волновод. // Радиотехника и электроника. 1999. Т.44. № 12. С.1502−1509.
- Карташов И.Н., Красильников М. А. Решение стационарной задачи отражения в плазменном сверхвысокочастотном генераторе методом интегрального уравнения. // Радиотехника и электроника. 2000. Т.45. т. С.799−803.
- Карташов И.Н., Кузелев М. В. К теории черенковского возбуждения объемных колебаний плазменного волновода. // Сб. науч. тр., посвященный 70-летию А. А. Рухадзе «Вопросы плазменной СВЧ-электроники и теории плазмы». Тула, 2000. С. 115−133.
- Карташов И.Н., Красильников М. А., Кузелев М. В., Рухадзе A.A. К расчету коэффициента отражения от коаксиального рупора плазменного СВЧ генератора. // Краткие сообщения по физике. 2000. № 11. С.36−41.
- Карташов И.Н., Кузелев М. В. Черенковское возбуждение объемных колебаний плазменного волновода прямолинейным пучком нерелятивистских электронов. // Физика плазмы. 2001. Т.27. № 5. С.406−414.
- Карташов И.Н., Красильников М. А. Об отражении в плазменном СВЧ генераторе. // Межд. конф. студентов и аспирантов по фундаментальным наукам «Ломоносов-99». Секция «Физика». Сб. тезисов. Москва, 1999. С.123−124.
- Карташов И.Н., Красильников М. А., Кузелев М. В., Рухадзе A.A. Влияние дисперсии коэффициента отражения на спектр излучения плазменного СВЧ генератора. // Вторая межд. конф. «Фундаментальные проблемы физики». Материалы конференции. Саратов, 2000. С. 95.
- Карташов И.Н., Красильников М. А., Кузелев М. В., Рухадзе A.A. Эффективность излучения плазменного СВЧ генератора при учете дисперсии коэффициента отражения. // Тез. докл. XXVIII Звенигородской конференции по физике плазмы и УТС. Звенигород, 2001. С. 245.