• Українська
  • English
  • Русский
ISSN 2415-3400 (Online)
ISSN 1028-821X (Print)

ПЛАЗМОВО-ПУЧКОВИЙ СУПЕРГЕТЕРОДИННИЙ ЛАЗЕР НА ВІЛЬНИХ ЕЛЕКТРОНАХ З Н-УБІТРОННОЮ НАКАЧКОЮ З НЕОСЬОВОЮ ІНЖЕКЦІЄЮ ЕЛЕКТРОННОГО ПУЧКА

Рубрика: 
ВАКУУМНА ТА ТВЕРДОТІЛЬНА ЕЛЕКТРОНІКА
Лисенко, ОВ, Олексієнко, ГА
Organization: 

Сумський державний університет
2, ул. Римського-Корсакова, Суми, 40007, Україна
E-mail: lysenko_@ukr.net
https://doi.org/10.15407/rej2016.01.048
Мова: російська
Анотація: 

Побудовано кубічно-нелінійну теорію плазмово-пучкового супергетеродинного лазера на вільних електронах (ППСЛВЕ) з Н-убітронною накачкою з неосьовою інжекцією електронного пучка, в якому реалізується параметрично-резонансна взаємодія хвилі просторового заряду з циклотронною хвилею. Визначено рівні насичення хвилі сигналу. З’ясовано, що найбільший рівень насичення серед усіх можливих режимів роботи ППСЛВЕ з Н-убітронною накачкою реалізується для приладу, який використовує повільну циклотронну хвилю. Знайдено кут влітання пучка, при якому коефіцієнт підсилення електромагнітного сигналу є максимальним. Продемонстровано, що ППСЛВЕ, які використовують повільні циклотронні хвилі, здатні створювати потужне когерентне електромагнітне випромінювання у міліметровому діапазоні довжин хвиль.
Ключові слова: параметричний резонанс, плазмово-пучкова нестійкість, супергетеродинний лазер на вільних електронах

Стаття надійшла до редакції 11.01.2016
PACS 41.60.Cr; 52.59.Ye
УДК 621.373
Radiofiz. elektron. 2016, 21(1): 48-54
Повний текст (PDF)

References: 
  1. Kulish V. V. Hierarchic electrodynamics and free electron lasers / V. V. Kulish. - L.-N. Y.: Boca Raton, CRC Press, 2011. - 697 p.
  2. Плазменная релятивистская СВЧ-электроника / М. В. Кузелев, А. А. Рухадзе, П. С. Стрелков. - М.: Изд-во МГТУ им. Баумана, 2002. - 544 c.
  3. Tsimring S. E. Electron beams and microwave vacuum electronics / S. E. Tsimring. - Hoboken, New Jersey: Wiley, 2007. - 573 p.
  4. Vacuum electronic high power terahertz sources / J. H. Booske, R. J. Dobbs, C. D. Joye et al. // IEEE Transactions on Terahertz Science and Technology. - 2011. - 1, N 1. - P. 54-75.
  5. Kulish V. V. Hierarchical asymptotic methods in the theory of cluster free electron lasers / V. V. Kulish, A. V. Lysenko, A. Ju. Brusnik // J. Infrared Millimeter, Terahertz Waves. - 2012. - 33, N 2. - P. 149-173.
  6. Kulish V. V. Nonlinear self-consistent theory of superheterodyne and parametric electron laser / V. V. Kulish, S. A. Kuleshov, A. V. Lysenko // J. Infrared Millimeter, Terahertz Waves. - 1993. - 14, N 3. - P. 451-567.
  7. Kulish V. V. Nonlinear self-consistent theory of two-stream superheterodyne free electron lasers / V. V. Kulish, S. A. Kuleshov, A. V. Lysenko // J. Infrared Millimeter, Terahertz Waves. - 1994. - 15, N 1. - P. 77-120.
  8. Kulish V. V. On the theory of a plasma-beam superheterodyne free electron laser with H-ubitron pumping / V. V. Kulish, A.V. Lysenko, V. V. Koval // Tech. Phys. Lett. - 2009. - 35, N 8. - P. 696-699.
  9. Kulish V. V. Сubic-nonlinear theory of a plasma-beam superheterodyne free electron laser with H-ubitron pumping / V. V. Kulish, A. V. Lysenko, V. V. Koval // Telecommunications and Radio Engineering. - 2010. - 69, N 20. - P. 1859-1869.
  10. Mohsenpour T. The gain equation of a helical wiggler free electron laser with ion-channel guiding and/or an axial magnetic field / T. Mohsenpour, H. E. Amri //Chinese Phys. Lett. - 2013. - 30, N 3. - P. 34102-34105.
  11. Sprangle P. Stimulated collective scattering from a magnetized relativistic electron beam / P. Sprangle, V. L. Granatstein, L. Baker // Phys. Rev. A. - 1975. - 12, N 4. - P. 1697-1701.
  12. Miroshnichenko V. I. Forced coherent scattering of electromagnetic waves by a relativistic beam of oscillators / V. I. Miroshnichenko // Radiophys. and Quantum Electronics. - 1980. - 23, N 3. - P. 252-259.
  13. Bekefi G. Double-stream cyclotron maser / G. Bekefi // J. Appl. Phys. 1992. - 71, N 9. - P. 4128-4131.
  14. Saviz S. The effect of beam and plasma parameters on the four modes of plasma-loaded traveling-wave tube with tape helix / S. Saviz // J. Theoretical and Appl. Phys. - 2014. - 8, N 3. - P. 1-35.
  15. Ginzburg N. S. Nonlinear theory of a free electron laser with a helical wiggler and an axial guide magnetic field / N. S. Ginzburg, N. Yu. Peskov // Phys. Rev. ST Accel. Beams. - 2013. - 16, N 9. - P. 090701.
  16. Mohsenpour T. Instability of wave modes in a two-stream free-electron laser with a helical wiggler and an axial magnetic field / T. Mohsenpour, N. Mehrabi // Physics of Plasmas. - 2013. - 20, N 8. - P. 082133 (7 р.).
  17. Saviz S. Gain enhancement in two-stream free electron laser with a planar wiggler and an axial guide magnetic field / S. Saviz, Z. Rezaei, F. M. Aghamir // Chin. Phys. B. - 2012. - 21, N 9. - P. 094103 (4 p.).
  18. Liu W. Instability of two-stream free-electron laser with an axial guiding magnetic field / W. Liu, Z. Yang, Z. Liang // J. Infrared Millimeter, Terahertz Waves. - 2006. - 27, N 8. - P. 1073-1085.
  19. Meydanloo S. Dispersion relation and growth rate in two-stream thermal plasma-loaded free-electron laser with helical wiggler / S. Meydanloo, S. Saviz // J. Theoretical and Appl. Phys. - 2014. - 9, N 1. - P. 39-43.
  20. Plasma-beam superheterodyne FELs with helical electron beams / V. V. Kulish, A. V. Lysenko, G. A. Oleksiienko et al. // Prikladnaja Fizika (Applied Physics). - 2014. - N 5. - P. 24-28.
  21. Лисенко О. В. Застосування модернізованого методу усереднених характеристик в задачах теорії плазмово-пучкових супергетеродинних лазерів на вільних електронах / О. В. Лисенко, Г. А. Олексієнко, М. О. Феденко // Журн. нано- та електрон. фіз. - 2015. - 7, № 4. - P. 04083(8 р.).