Сложная динамика электронных потоков с виртуальным катодом и управление режимами генерации : Внешнее воздействие на виртуальный катод, внешняя и внутренняя обратная связь

• Автор: Храмов, Александр Евгеньевич
• Шифр специальности: 01.04.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 227 с.

Содержание
ВВЕДЕНИЕ

1 ВЛИЯНИЕ РАЗЛИЧНЫХ ТИПОВ ОБРАТНОЙ СВЯЗИ НА ХАОТИЧЕСКИЕ КОЛЕБАНИЯ

ВИРТУАЛЬНОГО КАТОДА

1.1 Исследование хаотической динамики в

потоке с виртуальным катодом. Влияние внешней обратной связи на характеристики генерации виртуального катода

1.1.1 Введение

1.1.2 Математическая модель

1.1.3 Общая характеристика поведения системы

при изменении управляющих параметров

1.1.4 Формирование структур в электронном

потоке
1.1.5 Физические процессы в электронном
потоке с виртуальным катодом
1.1.6 Влияние запаздывающей обратной связи
на динамику потока
1.1.7 Выводы

СОДЕРЖАНИЕ
1.2 Влияние неоднородного плазменного заполнения на поведение потока
с виртуальным катодом
1.2.1 Введение
1.2.2 Исследуемая модель
1.2.3 Временная динамика системы
1.2.4 Физические процессы в диоде и
распределённая обратная связь
1.2.5 Когерентные структуры
1.2.6 Выводы
1.3 Влияние внутренней обратной связи на хаотические колебания виртуального катода. Связанная система “виркатор-карсиногрон”
1.3.1 Введение
1.3.2 Модель. Схема численного
моделирования
1.3.3 Нелинейная динамика системы
1.3.4 Физические процессы
1.3.5 Выводы
2 ИССЛЕДОВАНИЕ НЕАВТОНОМНЫХ
КОЛЕБАНИЙ В ЭЛЕКТРОННОМ ПОТОКЕ С ВИРТУАЛЬНЫМ КАТОДОМ. СВЯЗАННЫЕ
СИСТЕМЫ НА ВИРТУАЛЬНОМ КАТОДЕ
2.1 Влияние внешних сигналов на нелинейную динамику потока с виртуальным катодом в плоской геометрии
2.1.1 Введение
2.1.2 Обсуждение исследуемой модели
СОДЕРЖАНИЕ

2.1.3 Модель с предварительной модуляцией
электронного потока
2.1.4 Модель с синхронизацией колебаний
виртуального катода внешним электромагнитным сигналом
2.1.5 Выводы
2.2 Динамика двух электростатически
связанных виркаторов (двухпотоковый
виркатор)
2.2.1 Введение
2.2.2 Обсуждение модели
2.2.3 Общая характеристика поведения
связанной системы
2.2.4 Количественные характеристики
динамических режимов
2.2.5 Описание физических процессов
2.2.6 Конечномерная модель
2.2.7 Выводы
2.3 Исследование колебаний в системе связанных
виртодов
2.3.1 Введение
2.3.2 Описание модели. Поведение исследуемой
системы
2.3.3 Режим синхронизации
2.3.4 Физические процессы в системе
2.3.5 Выводы
ХАОТИЧЕСКАЯ ДИНАМИКА ВИРТУАЛЬНОГО КАТОДА

ке пролётных и отражённых к плоскости инжекции частиц. Характерные траектории заряженных частиц в координатах (г, I) и (н, г) с временами жизни, соответствующими максимумам Ф(т/), приведены на рис. 1.7о. Видно, что в потоке имеется одна структура — ВК и, соответственно, два характерных типа частиц — пролётные частицы и отражённые от ВК частицы.
С увеличением а отражённые частицы начинают доминировать в общем числе инжектируемых частиц (рис. 1.6а, пунктирная линия); область возможных времён жизни отражённых частиц увеличивается. За счёт появления долгоживущих частиц в потоке возникает внутренняя распределённая обратная связь, обеспечивающая взаимосвязь между основной структурой (виртуальным катодом) и возникающей вторичной структурой, которой соответствует третий максимум на кривой Ф(т;) (отмечен стрелкой на рис. 1.6а). Однако, при небольшой надкритично-сти эффективность этой связи мала (общая масса частиц, отражённых от вторичного ВК, мала) и движение слабонерегулярно (в фазовом пространстве наблюдается размытый предельный цикл).
Для развитого хаоса (рис. 1.66) характерна сильно изрезанная форма Ф(т}), которая позволяет выделить несколько примерно равных по массе групп заряженных частиц с различными временами жизни. В этом случае в потоке нет хорошо сформированного ВК (ср. пространственно-временные диаграммы электронного потока в пространстве дрейфа для регулярных (рис. 1.8а) и хаотических (рис. 1.86) движений). Процессы в потоке могут быть интерпретированы как формирование нескольких ВК (нескольких колебательных структур) на различном расстоянии от плоскости инжекции. См. рис. 1.76', на котором изображены траектории частиц времена жизни которых соответствуют максимумам Ф(т/) (отмечены цифрами на рис. 1.66 и 1.76). Это также подтверждается при-