Мощный релятивистский гиротрон миллиметрового диапазона длин волн на второй циклотронной гармонике

Приводятся результаты теоретических и экспериментальных исследований, направленных на разработку импульсных гиротронов на релятивистских электронных пучках для диапазона миллиметровых длин волн с сохранением мультимегаваттного уровня мощности. Использование взаимодействия на второй гармонике гирочастоты, для которого свойственны достаточно высокая эффективность и доступность решения проблемы селекции мод, позволяет увеличить частоту генерации вдвое без повышения индукции магнитного поля. В соответствующем эксперименте получена мощность выходного излучения свыше 2 МВт и коэффициент полезного действия около 30 % на длине волны 5,5 мм.

На английском языке

High-Power Relativistic Milimeter-Wave Gyrotron Operating at the Second Cyclotron Harmonic

Zavolsky N.A.

Ilyakov E.V.

Kalynov Yu.K.

Kulagin I.S.

Manuilov V.N.

Shevchenko A.S.

We present the results of the theoretical and experimental studies, which are aimed at developing pulsed gyrotrons with relativistic electron beams operating in the millimeter-wave range and retaining the multimegawatt power level. The use of the interaction at the second gyrofrequency harmonic, which is characterized by sufficiently high efficiency and availability of the solution for the mode selection problem, allows one to double the generation frequency without increasing the induction of the magnetic field. In the corresponding experiment, the output radiation power exceeded 2 MW, and the efficiency was about 30% at a wavelength of 5.5 mm.