Исследованы электродинамические свойства плазменного соленоида с холодной столкновительной магнитоактивной плазмой и динамика возбуждения волн азимутальным током на его поверхности при произвольных соотношениях между частотой внешнего источника тока, электронной циклотронной частотой и плазменной частотой. Рассмотрены случаи безграничного и продольно ограниченного плазменных соленоидов. Вычислены их комплексные импедансы и эффективные сопротивления как величины, характеризующие поглощаемую в плазме мощность источника. Показано, что несмотря на ограниченность понятия комплексного импеданса квазистационарным случаем, вещественная его часть совпадает с эффективным сопротивлением даже за пределами условия квазистационарности. Резонансные зависимости вычисленных комплексных импедансов и эффективных сопротивлений плазмы свидетельствуют о том, что при наличии внешнего магнитного поля, в плазменном соленоиде возможно резонансное возбуждение азимутальным током электромагнитных волн со значительной продольной составляющей напряженности электрического поля в области частот меньших циклотронной и плазменной.
Рассмотрены усилители с диэлектрическим и плазменно-диэлектрическим заполнением, основанные на возбуждении поверхностных электромагнитных волн на границе диэлектрика релятивистским электронным пучком. Основное внимание уделено субтерагерцовому диапазону рабочих частот. В линейном приближении получено дисперсионное уравнение и определены области усиливаемых частот и структуры поля. Выделены два предельных режима черенковской пучковой неустойчивости в зависимости от плотности электронного пучка. Оценена роль плазмы вблизи границы диэлектрика. На основе решения укороченной системы нелинейных уравнений определена эффективность преобразования энергии направленного движения электронного пучка в энергию электромагнитных волн. Предложены схемы вывода излучения из рабочей области усилителя.
Индексирование
Scopus
Crossref
Higher Attestation Commission
At the Ministry of Education and Science of the Russian Federation