История ИОФ РАН

Академик А.М. Прохоров

К 100-летию А.М.Прохорова

Структура института

Выборы директора ИОФ РАН

Сотрудники

Диссертационные советы

Аспирантура

Объявления

Симпозиумы и конференции,
        проводимые ИОФ РАН


Конкурсы ИОФ РАН

Иностранный отдел

Научно-образовательный
        центр ИОФ РАН


Инновационные разработки

Госконтракты

Труды ИОФАН

Начало лазерной эры в СССР

Применение лазеров

Вакансии

Профсоюзный комитет

Фото/видеорепортажи

Досуг

Научные электронные ресурсы

Посмотреть почту

Контакты



Справочные материалы

Госзакупки















    Том 72


Кузелев М.В., Рухадзе А.А

Плазменные волноводы в отсутствие внешнего магнитного поля

3

Аннотация:
Последовательно излагается теория электромагнитных волн в волноводах с поперечно неоднородной плазмой в отсутствие внешнего магнитного поля. Получены дисперсионные уравнения для спектров волн в волноводах с различной геометрией плазменного заполнения: плазменный цилиндр, плазменная трубка, диэлектрический цилиндр в плазме, система из трубчатых плазм разной плотности. Рассмотрены как обычные, так и коаксиальные волноводы. Аналитически и численно определены частотные спектры и исследованы структуры полей электромагнитных волн разного типа – поверхностных, объемно-поверхностных, кабельных, электромагнитно-плазменных и электромагнитных.
(скачать PDF)
Ключевые слова: плазменные волноводы, объемные волны, поверхностные волны, кабельные волны, трубчатая плазма, длинноволновое приближение, частота отсечки
Keywords: plasma waveguides, body waves, surface waves, cable waves, tubular plasma, long-wave approximation, the critical frequency


Кузелев М.В., Орликовская Н.Г.

Поверхностные волны в плавно неоднородной плазме 43

Аннотация:
Изложена теория поверхностных волн в холодной электронной плазме с плавными границами. Для различных геометрий и законов изменения плотности на границах плазмы получены дисперсионные уравнения поверхностных волн. Определены частоты поверхностных волн и декременты их бесстолкновительного затухания. Обнаружены и исследованы новые типы поверхностных волн, обусловленные размытостью границ плазмы. Учтены столкновения и дано обобщение на случай произвольного профиля плотности на границе плазмы.
(скачать PDF)
Ключевые слова: поверхностные волны, неоднородная плазма, аналитическое продолжение, правило Ландау, бесстолкновительное затухание, плазменный резонанс
Keywords: surface waves, nonuniform plasmas, analytic continuation, Landau’s rule, collisionless damping, plasma resonance


Карташов И.Н., Кузелев М.В.

Черенковская неустойчивость замагниченной пучково-плазменной системы с учетом разброса электронов пучка по импульсам

90

Аннотация:
Рассмотрена черенковская неустойчивость в полностью замагниченной однородной пучково-плазменной системе при наличии теплового разброса электронов пучка по импульсам. Тепловой разброс в пучке описывался как в рамках гидродинамического подхода, так и методом кинетического уравнения посредством задания функции распределения электронов по импульсам в виде максвелловского и полумаксвелловского распределений. Показано, что в системе (волноводе) с однородными поперечными профилями плотности пучка и плазмы возможны два режима пучково-плазменной неустойчивости: одночастичный и коллективный эффекты Черенкова (комптоновский и рамановский режимы), отличающиеся физическим механизмом и значениями инкрементов. Получены и проанализированы решения дисперсионных уравнения для этих и более общего режимов.
(скачать PDF)
Ключевые слова: эффект Черенкова, пучково-плазменные неустойчивости, диспер-сионное уравнение, инкремент неустойчивости
Keywords: Cherenkov effect, beam-plasma instability, dispersion equation, growth rate of instability


Карташов И.Н., Кузелев М.В.

Коллективный и одночастичный эффекты Черенкова в пространственно- ограниченной системе вблизи полосы непрозрачности

105

Аннотация:
В линейном приближении рассмотрены пучковые неустойчивости типа коллективного и одночастичного вынужденного эффекта Черенкова, развивающиеся в продольно ограниченной электродинамической системе вблизи ее полосы непрозрачности, т.е. в условиях, когда возбуждаемая пучком электромагнитная волна имеет нулевую групповую скорость. Получено дисперсионное уравнение, определяющее инкременты развития неустойчивости с учетом выхода излучения из электродинамической системы. Исследованы решения дисперсионного уравнения для различных параметров электронного пучка и электродинамической системы.
(скачать PDF)
Ключевые слова: эффект Черенкова, пучковая неустойчивость, дисперсионное уравнение, инкремент неустойчивости
Keywords: Cherenkov effect, beam instability, dispersion equation, growth rate of instability


Ернылева С.Е., Лоза О.Т.

Укорочение импульсов излучения в устройствах плазменной релятивистской сильноточной СВЧ-электроники 118

Аннотация:
Описаны механизмы укорочения СВЧ-импульсов мощностью ~ 108 Вт в источниках излучения, основанных на взаимодействии сильноточных релятивистских электронных пучков наносекундной длительности с заранее созданной плазмой. Основной причиной укорочения является встречный поток электронов через плазму, он приводит к кратному снижению погонного коэффициента усиления волны релятивистским пучком электронов, а также коэффициента отражения плазменной волны, обеспечивающей обратную связь в автогенераторе. Предложены пути устранения эффекта укорочения СВЧ-импульсов.
(скачать PDF)
Ключевые слова: укорочение СВЧ-импульса, плазма, мощное СВЧ-излучение
Keywords: microwave pulse shortening, plasma, high-power microwaves


Ернылева С.Е., Лоза О.Т.

Плазменный релятивистский СВЧ-усилитель шума с инверсной геометрией

128

Аннотация:
Представлены результаты численного моделирования мощного плазменного мазера – широкополосного СВЧ-усилителя шума. Конфигурация и параметры прибора выбраны с перспективой дальнейшей реализации его на практике для генерации импульсов с длительностью 3 нс и шириной спектра отдельного импульса 0.3-2 ГГц. В импульсно-периодическом режиме может быть получено излучение в непрерывном диапазоне от 2 ГГц до 12 ГГц со средними по диапазону мощностью 20 МВт и эффективностью по энергии импульса 6%.
(скачать PDF)
Ключевые слова: сверхширокополосное излучение, мощное СВЧ-излучение, плазма, мазер, мегаваттная мощность
Keywords: ultra-wideband radiation, high-power microwaves, plasma, maser, megawatt power


Литвин В.О., Лоза О.Т.

Плазменный сильноточный генератор мощных широкополосных СВЧ-импульсов с магнитной самоизоляцией

134

Аннотация:
В модели крупных частиц проведены расчеты плазменного мазера, не имеющего сильного магнитного поля для транспортировки сильноточного релятивистского электронного потока. Продемонстрирована перестройка средней частоты излучения от 3 ГГц до 7 ГГц при ширине спектра отдельного импульса 2-3 ГГц. Мощность импульса излучения с длительностью до 70 нс равна 0.5-0.7 ГВт при КПД 4-6%.
(скачать PDF)
Ключевые слова: СВЧ, сверхширокополосный генератор, плазма, СВЧ-излучение большой мощности
Keywords: microwave, ultra wideband generator, plasma, high-power microwaves, HPM


Ульянов Д.К., Андреев С.Е., Алексеев И.С., Крымов Р.Р.

Широкополосная антенна для регистрации импульсов мощного СВЧ-излучения

140

Аннотация:
Плазменный релятивистский генератор (ПРГ) на ускорителе Sinus 550-80 обладает рядом уникальных свойств: работа в режиме генерации одиночного импульса или в частотно-периодическом режиме (до 50 импульсов в секунду), генерация импульсов СВЧ-излучения длительностью до 80 нс с частотами излучения от 2 до 25 ГГц, генерация монохроматического излучения и излучения с широким спектром. Изменяя параметры эксперимента, в частности плотность плазмы, можно управлять как центральной частотой, так и шириной спектра. Для исследования режимов работы ПРГ необходимо иметь подходящие средства регистрации СВЧ-излучения ПРГ. В данной статье с помощью САПРа Ansoft HFSS 13.0 созданы численные модели антенн с различными геометрическими параметрами и предложена антенна с оптимальными параметрами для измерения спектров СВЧ-излучения в требуемом диапазоне частот на уровне мощности 50-100 МВт .
(скачать PDF)
Ключевые слова: антенна, временной ряд, СВЧ-излучение, релятивистский плазмен-ный СВЧ-генератор
Keywords: antenna, time series, microwave radiation, plasma relativistic microwave generator