Представлены основные этапы разработки гиротрона субгигаваттной мощности Ка-диапазона длин волн с рабочей модой TM5, 1. Для дискриминации мод ТЕ-типа предложено использовать продольно-щелевой резонатор, для которого развита аналитическая теория, выполнены расчёты методом конечных элементов и «холодные» (в отсутствие электронного пучка) электродинамические измерения. Выполнены первые экспериментальные исследования гиротрона, построенного по классической схеме с разделением пространства формирования пучка и области электронно-волнового взаимодействия. Экспериментально и в рамках последующего трёхмерного моделирования методом частиц в ячейках (Particle-in-Cell, PIC) выявлена проблема возникновения в системе паразитных колебаний на моде TE-типа, связанных с самовозбуждением участка формирования пучка. В качестве её решения предложена модификация системы, при которой область формирования пучка смещается внутрь резонатора гиротрона. Моделирование продемонстрировало возможность получения в такой системе излучения с мощностью около 150 МВт. Выполнены предварительные расчёты гиротрона W-диапазона длин волн на моде TM15, 1 с аналогичным уровнем мощности выходного излучения.
Данилов Ю.Ю., Денисенко А.Н., Леонтьев А.Н., Розенталь Р.М., Тараканов В.П. Разработка сильноточных релятивистских гиротронов с рабочей модой TM-типа // Изв. вузов. Радиофизика. 2022. Т. 65, № 5-6. C. 448–464.