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

НЕСТІЙКІСТЬ ТРУБЧАСТОГО ЕЛЕКТРОННОГО ПУЧКА ПРИ ВЗАЄМОДІЇ З ПЛАЗМОПОДІБНИМ СЕРЕДОВИЩЕМ

Рубрика: 
РАДІОФІЗИКА ТВЕРДОГО ТІЛА ТА ПЛАЗМИ
Аверков, ЮО, Прокопенко, ЮВ, Яковенко, ВМ
Organization: 

Інститут радіофізики та електроніки ім. О. Я. Усикова НАН України
12, вул. Акад. Проскури, Харків, 61085, Україна
E-mail: yuriyaverkov@gmail.com
https://doi.org/10.15407/rej2016.02.028
Мова: російська
Анотація: 

Останнім часом велика увага приділяється питанням генерації випромінювання міліметрового і субміліметрового діапазону довжин хвиль, що виникає при взаємодії потоків заряджених частинок з твердотільними структурами. Однак на сьогодні відсутній послідовний теоретичний опис подібного роду ефектів. У зв’язку з цим у цій роботі виконано докладне теоретичне дослідження ефекту нестійкості нерелятивістського нескінченно тонкого трубчастого електронного пучка, який рухається у вакуумі над діелектричним (плазмовим) циліндром. Через нерелятивістський характер руху пучка розрахунки виконані в електростатичному наближенні. Розглянуто випадки сталої і залежної від частоти діелектричної проникності циліндра. Побудовано дисперсійні криві збуджених мод і досліджено залежності інкрементів (декрементів) цих мод від величини радіуса пучка і азимутального модового індексу. Показано що, як для діелектричного, так і для плазмового середовища величини інкрементів (декрементів) збуджених мод мають найбільші значення для нульового значення азимутального хвильового числа, а із зростанням цього числа максимальні величини інкрементів (декрементів) збуджених мод зменшуються. Встановлено, що за наявності частотної залежності діелектричної проникності середовища можливе виникнення абсолютної пучкової нестійкості, область існування якої лежить у кінцевому інтервалі значень поздовжнього хвильового числа.
Ключові слова: інкремент нестійкості, електронний пучок, пучкова нестійкість, хвиля просторового заряду

Стаття надійшла 30.03.2016
PACS 61.80.Fe
УДК 533.922
Radiofiz. elektron. 2016, 21(2): 28-35
Full text (PDF)

References: 
  1. Яков Борисович Файнберг. Ученый. Гражданин. Учитель / под ред. И. М. Неклюдова, А. М. Егорова, А. С. Бакая и др. – Х.: Глобус, 2009. – 784 с.
  2. Лопухин В. М. Усилитель на поглощении / В. М. Лопухин, А. А. Веденов // Успехи физ. наук. – 1954. – 53, № 1. – С. 69–86.
  3. Ахиезер А. И. О когерентном усилении спиновых волн / А. И. Ахиезер, В. Г. Барьяхтар, С. В. Пелетминский // Журн. эксперим. и теорет. физики. – 1963. – 45, № 2. – С. 337–343.
  4. Взаимодействие электронного потока с поверхностными волнами в полупроводниковой плазме / А. И. Бородкин, В. М. Яковенко, Г. Я. Левин, Ю. В. Майстренко // Физика твердого тела. – 1970. – 12, № 5. – С. 1515–1520.
  5. Исследование резистивной неустойчивости, возбуждаемой электронным пучком в твердотельной плазме / Е. А. Корнилов, С. А. Некрашевич, Я. Б. Файнберг, Н. А. Шоховцов // Письма в журн. эксперим. и теорет. физики. – 1970. – 11, № 6. – С. 284–287.
  6. Автоколебательная система на основе диэлектрического резонатора с модами «шепчущей галереи» / А. В. Дормидонтов, А. Я. Кириченко, Ю. Ф. Лонин и др. // Письма в журн. техн. физики. – 2012. – 38, № 2. – С. 65–73.
  7. Пафомов В. Е. К теории излучения Вавилова–Черенкова в анизотропных средах при наличии границ / В. Е. Пафомов // Тр. Физического института им. П. Н. Лебедева. – 1961. –16. – С. 94–139.
  8. Болотовский Б. М. Излучение Вавилова–Черенкова: открытие и применение / Б. М. Болотовский // Успехи физ. наук. – 2009. – 179, № 11. – С. 1161–1173.
  9. Файнберг Я. Б. Взаимодействие заряженных пучков с плазмой / Я. Б. Файнберг // Атомная энергия. – 1961. – 11, № 4. – С. 313–335.
  10. Справочник по специальным функциям. С формулами, графиками и таблицами / под ред. М. Абрамовица, И. Стиган. – М.: Наука, 1979. – 832 с.
  11. Ведерников А. К. Плазменные колебания в нанотрубках и эффект Аарова–Бома для плазмонов / А. К. Ведерников, А. Д. Говоров, А. В. Чаплик // Журн. эксперим. и теорет. физики. – 2001. – 120, вып. 4(10). – С. 979–985.
  12. Потери энергии заряженной частицы на возбуждение собственных волн в цилиндрических структурах с двумерным электронным газом / А. В. Дормидонтов, Ю. В. Прокопенко, С. И. Ханкина, В. М. Яковенко // Радиофизика и электрон. – 2014. – 5(19), № 4. – С. 63–72.
  13. Дормидонтов А. В. Потери энергии заряженной частицы на возбуждение волн в полупроводниковом цилиндре с двумерным электронным газом на боковой поверхности / А. В. Дормидонтов, Ю. В. Прокопенко, В. М. Яковенко // Радиофизика и электрон. – 2015. – 6(20), № 4. – С. 24–30.
  14. Дмитрук Н. Л. Поверхностные поляритоны в полупроводниках и диэлектриках / Н. Л. Дмитрук, В. Г. Литовченко, В. Л. Стрижевский. – К.: Наук. думка, 1989. – 376 с.
  15. Силин Р. А. Электромагнитные волны в искусственных периодических структурах / Р. А. Силин // Успехи физ. наук. – 2006. – 175, № 5. – С. 562–565.
  16. Корн Г. Справочник по математике для научных работников и инженеров / Г. Корн, Т. Корн; под ред. И. Г. Арамановича. – М.: Наука, 1974. – 831 с.