Логотип

В корзине нет товаров
Книги> Радиофизика и электроника. Связь

Физические основы релятивистской электроники - черенковские генераторы и усилители, лазеры на свободных электронах, мазеры на циклотронном резонансе

  • Физические основы релятивистской электроники - черенковские генераторы и усилители, лазеры на свободных электронах, мазеры на циклотронном резонансе Гинзбург Н.С.,  Зотова И.В., Малкин А.М.   2026
    • Автор Гинзбург Н.С., Зотова И.В., Малкин А.М.
    • Раздел: Радиофизика и электроника. Связь
    • Страниц: 224
    • Переплёт: Мягкий
    • Год: 2026
    • ISBN: 978-5-91559-333-5
    • В продаже
    • Цена: 2475 руб.
    • В корзину

 Книга посвящена методам преобразования энергии электронных пучков, в первую очередь релятивистских, в мощное когерентное электромагнитное излучение широкого диапазона длин волн - от сантиметрового до рентгеновского.

   Рассматриваемые методы основаны на использовании эффектов стимулированного излучения, что предполагает группировку электронов в первоначально стационарных потоках под действием полей излучения. Соответственно, классификация и анализ электронных генераторов и усилителей проводится по механизмам стимулированного излучения. При таком подходе выделяются приборы, основанные на излучении прямолинейных электронных пучков (черенковские лампы бегущей и обратной волны – ЛБВ, ЛОВ) и приборы, использующие тормозное излучение пучков криволинейно движущихся частиц.

   Среди последних наиболее актуальными в настоящий момент являются лазеры на свободных электронах (ЛСЭ), где электроны совершают периодические колебания в поле ондулятора, и мазеры на циклотронном резонансе (МЦР), включая гиротроны, где электроны движутся по винтовым траекториям в однородном магнитном поле.

   Для указанных приборов строится самосогласованная теория, позволяющая определить как инкременты и стартовые токи в режиме малого сигнала, так и КПД в нелинейных режимах электронно-волнового взаимодействия.

   Теоретические модели дополняются обсуждением статуса экспериментальных исследований в области генерации мощного электромагнитного излучения.

   Книга предназначена студентам и аспирантам, специализирующимся в области физической электроники и радиофизики, а также инженерам–разработчикам мощных электронных усилителей и генераторов.

 


Оглавление

Введение

 

Глава 1.

Черенковские генераторы и усилители

 

1.1. Уравнения движения электронов в поле синхронной волны

1.2. Качественная теория СВЧ-приборов с инерционной группировкой электронов

1.3. Самосогласованная нелинейная теория ламп бегущей волны (ЛБВ)

1.4. ЛБВ с периодической замедляющей системой

   1.4.1. Распространение волн в периодических системах. Теорема Флоке

   1.4.2. Уравнения ЛБВ на пространственной гармонике

   1.4.3. Поля пространственного заряда

   1.4.4. Линейная теория ЛБВ

   1.4.5. Моделирование нелинейных уравнений ЛБВ

1.5. Лампы обратной волны (ЛОВ)

   1.5.1. Уравнения ЛОВ

   1.5.2. Условия самовозбуждения ЛОВ

   1.5.3. Нестационарная модель ЛОВ

1.6. Генераторы с высокодобротными резонаторами

   1.6.1. Модель взаимодействия электронного пучка с модой резонатора

   1.6.2. Уравнение баланса мощностей

   1.6.3. Приближение малого сигнала. Электронная восприимчивость

   1.6.4. Стартовые условия генерации

   1.6.5. Нелинейная стадия взаимодействия

1.7. Гидродинамический подход к описанию электронно- волнового взаимодействия в приборах      черенковского типа. Конвективная и абсолютная неустойчивости

   1.7.1. Эйлерова формулировка уравнений электронно- волнового взаимодействия

   1.7.2. Волны пространственного заряда

   1.7.3. Дисперсионное уравнение

   1.7.4. Стартовые условия ЛОВ в режиме большого пространственного заряда

1.8. Экспериментальные исследования релятивистских черенковских генераторов и усилителей

 

Приложение 1.

Лагранжев и эйлеров подходы к описанию механики сплошных сред и их применение к теоретическим моделям релятивистской СВЧ-электроники

 

Приложение 2.

Амплитуды пространственных гармоник поля в случае слабогофрированного планарного волновода

 

Глава 2.

Лазеры на свободных электронах (ЛСЭ)

 

2.1. Нелинейная теория вынужденного рассеяния волн и вынужденного ондуляторного излучения

   2.1.1. Усредненные уравнения движения частиц в поле двух разночастотных волн в условиях комбинационного синхронизма

   2.1.2. Самосогласованные уравнения ЛСЭ

   2.1.3. Режимы комптоновского и рамановского рассеяния волн на релятивистском электронном пучке

   2.1.4. ЛСЭ-генераторы с высокодобротными резонаторами

2.2. Линейные ускорители и методы повышения КПД ЛСЭ

   2.2.1. Организация режима синхронного ускорения или торможения

   2.2.2. Описание движения захваченных электронов

   2.2.3. Использование адиабатического инварианта для приближенного вычисления электронного КПД в режиме синхронного торможения

 

Глава 3.

Мазеры на циклотронном резонансе (МЦР)

 

3.1. Движение электрона в однородном ведущем магнитном поле

3.2. Качественный анализ энергообмена с волной электронного пучка в условиях циклотронно-резонансного взаимодействия

3.3. Самосогласованная теория взаимодействия поливинтового электронного пучка с бегущей электромагнитной волной

   3.3.1. Уравнения движения

   3.3.2. Уравнение возбуждения синхронной волны

   3.3.3. Дисперсионное уравнение

   3.3.4. Нормированные нелинейные уравнения МЦР

3.4. Гиротроны

   3.4.1. Циклотронное взаимодействие поливинтового электронного пучка с полями мод цилиндрического волновода на квазикритических частотах

   3.4.2. Стартовый ток гиротрона

   3.4.3. КПД гиротрона с гауссовым продольным распределением ВЧ поля

   3.4.4. Конструкция и основные узлы гиротрона

   3.4.5. Электродинамическая и электронная селекция мод в гиротронах

   3.4.6. Мегаваттные гиротроны (общие сведения)

 

Приложение 3.

Усредненные уравнения движения электрона в высокочастотном поле квазикритической ТЕ-моды волновода

 

Приложение 4.

Линейный КПД гиротрона

 

Глава 4.

Инерционная и силовая группировка

 

4.1. Клистроны

4.2. Магнетроны

   4.2.1. Движение электронов в скрещенных электрическом и магнитном полях. Дрейфовое приближение

   4.2.2. Планарная модель магнетрона

 

Список литературы

 


Комментарии: (авторизуйтесь, чтобы оставить свой)