Генерация и усиление мультимегаваттных микросекундных СВЧ импульсов

• Автор: Зайцев, Николай Иванович
• Шифр специальности: 01.04.04
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Нижний Новгород
• Количество страниц: 275 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
ГЛАВА 1 ФОРМИРОВАНИЕ И ДИАГНОСТИКА РЕЛЯТИВИСТСКИХ ЭЛЕКТРОННЫХ ПУЧКОВ МИКРОСЕ-КУНДНОЙ ДЛИТЕЛЬНОСТИ В ИНЖЕКТОРАХ СО ВЗРЫВОЭМИССИОННЫМИ КАТОДАМИ

1.1 Введение

1.2 Моноимпульсный ускоритель электронов с взрывоэмиссионным эмиттером

1.3 Элементы динамики катодной плазмы и электронного пучка в коаксиальном диоде с магнитной изоляцией (КДМИ)

1.3.1 Исследования КДМИ с катодом в однородном магнитном поле

1.3.2 Исследование КДМИ с компрессией электронного пучка магнитным полем

1.4 Коллектор электронов

1.5 Выводы
ГЛАВА 2 ФОРМИРОВАНИЕ И ДИАГНОСТИКА РЕЛЯТИВИСТСКИХ МИКРОСЕКУНДНЫХ ЭЛЕКТРОННЫХ ПУЧКОВ В ПУШКАХ С ТЕРМОКАТОДАМИ
2.1 Введение
2.2 Моноимпульсный ускоритель электронов с термокатодом
2.2.1 Конструкция ускорителя
2.2.2 Особенности сильноточных электронных пушек с термокатодом
2.2.3 Электронная пушка в режиме формирования прямолинейного потока электронов
2.2.4 Электронная пушка в режиме формирования винтового потока электронов
2.3 Ускоритель электронов с периодическим следованием импульсов
2.3.1 Конструкция ускорителя
2.3.2 Расчет и конструкция электронной пушки
2.3.3 Экспериментальные исследования электронной пушки
2.4 Заключение
ГЛАВА 3 ИССЛЕДОВАНИЯ ЧЕРЕНКОВСКИХ СВЧ ПРИБОРОВ С РЕЛЯТИВИСТСКИМИ ЭЛЕКТРОННЫМИ ПУЧКАМИ
3.1 Введение
3.2 Исследования релятивистского карсинотрона
3.2.1 Взаимодействие умеренно релятивистского (у < 2) элек-

тронного пучка с обратной пространственной гармоникой слабо гофрированного волновода
3.2.2 Конструкция и расчет релятивистского карсинотрона
3.2.3 Экспериментальные исследования релятивистского карсинотрона
3.2.4 Исследование автомодуляционных режимов в релятивистском карсинотроне
3.3 Исследование резонансных черенковских СВЧ генерато-
3.3.1 Особенности резонансных черенковских СВЧ генераторов с повышенным сечением пространства взаимодействия
3.3.2 Элементы теории релятивистских черенковских СВЧ генераторов с высокодобротными электродинамическими системами
3.3.3 Конструкция и расчет черенковского резонансного СВЧ генератора
3.3.4 Экспериментальное исследование релятивистских оротро-нов
3.4 Экспериментальное исследование релятивистского секционированного СВЧ усилителя
3.4.1 Особенности СВЧ усилителей на сильноточных релятивистских электронных пучках
3.4.2 Эксперименты с ЛЕВ на замедленной волне
3.4.3 Эксперименты с ЛБВ на (+1)'ой пространственной гармонике
3.5 Заключение
ГЛАВА 4 ИССЛЕДОВАНИЯ ГИРОРЕЗОНАНСНЫХ СВЧ ПРИБОРОВ С РЕЛЯТИВИСТСКИМИ ЭЛЕКТРОННЫМИ ПУЧКАМИ
4.1.1 Особенности гиротронов на релятивистском электронном пучке
4.1.2 Гиротрон на релятивистском электронном пучке с симметричной модой магнитного типа
4.1.3 Гиротрон на релятивистском электронном пучке с несимметричной модой высокого порядка
4.2 Релятивистский гироклистрон на несимметричных объемных модах высокого порядка
4.2.1 Особенности гироклистрона на интенсивном релятивистском электронном пучке
4.2.2 Элементы теории и расчет гироклистрона
4.2.3 Экспериментальное исследование 30-ГГц гироклистрона в моноимпульсном режиме
4.2.4 Экспериментальное исследование 30-ГГц гироклистрона в

частотном режиме
4,3 Заключение
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЦИТИРОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА
СПИСОК АВТОРСКИХ РАБОТ

но детальными расчетами В.Семенова. Для снижения влияния разброса электронов по скоростям на КПД, поле в выходном резонаторе было уменьшено на 7% с помощью стального экрана. В этом режиме выходная мощность достигла 15 МВт, а КПД 40% [50А].
Экспериментальное исследование трехрезонаторного варианта ТЕ52.1-ТЕ5 2.гТЕ5 з ] показало увеличение коэффициента усиления до 36 дБ остальные характеристики были близки к характеристикам двухрезонаторного варианта [50А].
Измерения относительной стабильности фазы выходного сигнала гироклистрона проведено путем детектирования смешанных на Т- мосте и предварительно выровненных по амплитуде аттенюаторами входного (с магнетрона) и выходного (с гироклистрона) сигналов. С точностью измерений (10°), ограниченной электромагнитными наводками, фаза стабильна (при фиксированном уровне питающего прибор напряжения) не только в режиме усиления, но и в режиме синхронизации автоколебаний в выходном резонаторе [50А].
В п.4.3 сформулированы выводы по результатам исследований, приведенных в главе. Очевидным путем дальнейшего развития исследованной разновидности гиротронов и гироклистронов является расширение поперечного сечения в масштабах длины волны при увеличения номера рабочей моды подобно тому, как это делается в коротковолновых гиротронах.
В заключении сформулированы основные результаты работы и направления дальнейших исследований.
Экспериментальные исследования в настоящей диссертационной работе в целом выполнены со следующей точностью измерений (в специальных случаях она указывается самостоятельно): напряжение, ток, мощность СВЧ излучения, измеряемая калориметром- ±10%,частота СВЧ излучения, измеряемая гетеродинным методом,- ±1 МГ ц.
В конце диссертации приведен список цитированной литературы из 108 наименований и перечень 87 публикаций автора по теме диссертации.