Секционированная гиротронная лампа обратной волны с зигзагообразной квазиоптической системой: пространственно-временная теория и некоторые её результаты

Развита пространственно-временн\'ая теория гиротронной лампы обратной волны (гиро-ЛОВ) с широкополосной перестройкой частоты, основанной на использовании секционированной квазиоптической системы с зигзагообразной траекторией рабочего волнового пучка. Эта теория объясняет характерные особенности зависимостей частоты и мощности выходного сигнала от величины рабочего магнитного поля. В рамках развитой теории исследуется конкуренция различных мод системы в процессе возбуждения автогенератора, предсказывается возможность реализации автомодуляционных режимов генерации (в том числе и режима формирования короткого мощного сверхизлучательного импульса), исследуется эффект гистерезиса частотных характеристик (реализующийся при изменении рабочего магнитного поля в процессе протяжённого импульса генерации). Кроме того, в качестве метода повышения эффективности генерации предложена система с внешней обратной связью.

На английском языке

Sectioned gyrotron backward-wave oscillator with a zigzag-shaped quasioptical system: spatio-temporal theory and some of its results

Novak E.M., Savilov A.V. and Samsonov S.V.

We develop the spatio-temporal theory of a gyrotron backward-wave oscillator (gyro-BWO) with broadband frequency tuning, which is based on the use of a sectioned quasioptical system with the zigzag-shaped trajectory of the operating wave beam. The theory explains the characteristic features of the dependences of the frequency and power of the output signal on the magnitude of the operating magnetic field. The competition of various system modes in the process of the excitation of the self-oscillator is studied, the possibility of achieving self-modulation generaiton regimes is predicted (including the regime of formation of a short high-power superradiance pulse), and the effect of hysteresis of frequency characteristics, which takes place at variations in the operating magnetic field during an extended generation pulse, is considered. Additionally, an external-feedback system is proposed as a way to increase the generation efficiency.

DOI: https://doi.org/10.52452/00213462_2023_66_07_606

Пример ссылки для цитирования:

Новак E.М., Савилов A.В., Самсонов С.В. Секционированная гиротронная лампа обратной волны с зигзагообразной квазиоптической системой: пространственно-временная теория и некоторые её результаты // Изв. вузов. Радиофизика. 2023. Т. 66, № 7-8. C. 606–620.