Journal of Experimental and Theoretical PhysicsJournal of Experimental and Theoretical Physics0044-45103034-641XRussian Academy of Science10.31857/S0044451024060130DIELEKTRIChESKIE I PLAZMENNO-DIELEKTRIChESKIE ChERENKOVSKIE USILITELI SUBTERAGERTsOVOGO DIAPAZONA NA RELYaTIVISTSKIKh ELEKTRONNYKh PUChKAKh BOL'ShOY PLOTNOSTIДИЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ И ПЛАЗМЕННО-ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЧЕРЕНКОВСКИЕ УСИЛИТЕЛИ СУБТЕРАГЕРЦОВОГО ДИАПАЗОНА НА РЕЛЯТИВИСТСКИХ ЭЛЕКТРОННЫХ ПУЧКАХ БОЛЬШОЙ ПЛОТНОСТИErshovA. V.ЕршовА. В. ershov_a_v_noemail@ras.ruKartashovI. N.КарташовИ. Н. kartashov_i_n_noemail@ras.ruKuzelevM. V.КузелевМ. В. kuzelev_m_v_noemail@ras.ruМосковский государственный университет им. М. В. ЛомоносоваМосковский государственный университет им. М. В. ЛомоносоваМосковский государственный университет им. М. В. Ломоносова010620241656857869

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.

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.

П. С. Стрелков, И. Е. Иванов, Е. Д. ДиасМихайлова, Д. В.Шумейко, Физика плазмы 47 (3), 257-266 (2021).A. B. Buleyko, A. V. Ponomarev, O. T. Loza, D. K. Ulyanov and S. E. Andreev, Physics of Plasmas 28, 023303 (2021).Д. К. Ульянов, Р. В. Баранов, О. Т. Лоза, С. Е. Ернылева, И. Л. Богданкевич,ЖТФ 83 (10), 113-116 (2013).М. В. Кузелев, А. А. Рухадзе, П. С. Стрелков, Плазменная релятивистская СВЧ-электроника, ЛЕНАНД, Москва (2018).П. С. Стрелков, УФН 189 (5), 494 (2019).И. Н. Карташов, М. В. Кузелев, ЖЭТФ 161 (2), 281 (2022).М. В. Кузелев, А. А. Рухадзе, Электродинамика плотных электронных пучков в плазме, ЛЕНАНД, Москва (2018).М. А. Красильников и др., Физика плазмы 19 (8), 1061 (1993).А. С.Шлапаковский, И.Шамилоглу, Физика плазмы 30 (7), 635-643 (2004).С. П. Бугаев и др., Радиотехника и электроника 33 (2), 400 (1989).Г. П. Кузьмин, И. М. Минаев, А. А. Рухадзе, Физика плазмы 36 (12), 1149 (2010).Т. В. Баженова и др., ТВТ 44 (4), 580 (2007).А. С.Шлапаковский, Письма вЖТФ 25 (7), 43-50 (1999).А. Ф. Александров, Л. С. Богданкевич, А. А. Рухадзе, Основы электродинамики плазмы, Высшая школа, Москва (1988).М. В. Кузелев, Волновые явления в средах с дисперсией, URSS, Москва (2018).М. В. Кузелев, А. А. Рухадзе, УФН 152 (2), 285 (1987).В. В. Богданов, М. В. Кузелев, А. А. Рухадзе, Физика плазмы 10 (3), 548 (1984).Ю. В. Бобылев, М. В. Кузелев, Нелинейные явления при электромагнитных взаимодействиях электронных пучков с плазмой, Физматлит, Москва (2009).