Рассмотрены основные особенности маломощного частотно-перестраиваемого гиротрона со сверхразмерным резонатором, предназначенного для использования в спектроскопии ядерного магнитного резонанса и других приложениях, с интервалом частот 0,20–0,27 ТГц и мощностью выходного излучения 200 Вт. Исследованы возможности широкополосной перестройки частоты генерируемого излучения за счёт возбуждения последовательности мод c близкими каустиками посредством изменения магнитного поля и плавной перестройки за счёт возбуждения мод с большим числом продольных вариаций. С целью увеличения диапазона перестройки частоты также проанализирована возможность плавного изменения частоты за счёт контролируемой вариации температуры резонатора. Обсуждаются специфические черты электронно-оптической системы этого гиротрона и возможность повышения его эффективности при помощи одноступенчатой рекуперации остаточной энергии электронного пучка.

На английском языке
Analysis of the Methods of Discrete and Smooth Frequency Tuning in Gyrotrons for Spectroscopy, on an Example of a Generator Operated in the 0.20-0.27 THz Frequency Range
Zavolsky N.A.
Zapevalov V.E.
Zuev A.S.
Plankin O.P.
Sedov A.S.
Semenov E.S.

We consider main features of a low-power frequency-tunable gyrotron with an oversized cavity, which is designed for the purposes of nuclear magnetic resonance spectroscopy and other applications and operates in the 0.20–0.27 frequency range producing an output power of 200 W. The possibilities of wideband output frequency tuning by exciting a sequence of modes with similar caustics using magnetic-field variations and smooth tuning due to excitation of modes with a great number of longitudinal variations. Aiming at expanding the frequency tuning range, we analyzed also the possibility of smooth frequency tuning determined by controlled variations of the cavity temperature. Specific feature of the electron-optical system of such a gyrotron is discussed, along with the possibility of increasing its efficiency by means of single-stage recuperation of the residual energy of the electron beam.