доктор физико-математических наук
doctor of physical and mathematical sciences
доктор физико-математических наук
doctor of physical and mathematical sciences
При расчете СВЧ-усилителей и генераторов, основанных на излучении сильноточных релятивистских электронных пучков в ограниченной плазме, приходится сталкиваться срядом трудностей, одна из которых состоит в правильной постановке условий излучения. Поскольку универсального алгоритма, позволяющего преодолеть эти трудности несуществует, приходится использовать различные упрощающие предположения и соответствующие им модели. Например, при расчетах плазменных генераторов обычно предполагалось, что ширина спектра генерируемых колебаний невелика, а центральная частотасоответствует частоте точного черенковского резонанса. Однако данные предположения оправдались только для пучков с токами меньшими предельного вакуумного тока. Именно для таких пучков, используя метод медленно-меняющиеся амплитуд и вводя постоянный коэффициент отражения плазменной волны от излучающего рупора, удалось создать нестационарную теорию плазменного СВЧ–генератора. Однако возможность применения такого подхода сильно ограничена, т. к. в нем не используется строгая форма условий излучения. Обусловлено это тем, что известные граничные условия излучения разрабатывались для описания лишь установившихся колебательных процессов. В настоящее время существуют различные варианты обобщения данных граничных условий на нестационарный случай, но все они не лишены тех или иных недостатков. Одним из наиболее удачных вариантов граничных условий излучения для полной нестационарной системы Максвелла — Власова является, с нашей точки зрения, нестационарный аналог парциальных условийизлучения. Однако практическая реализация этих условий также сталкивается с серьёзными математическими трудностями. Вопрос о возможности и эффективности применения данных условий излучения применительно к конкретной электродинамической системе и рассматривается в настоящей работе.
In calculating microwaves - amplifiers and generators based on the emission of highly relativistic electronic beams in limited plasma, you have to face a number of difficulties, one ofwhich is the correct setting of radiation conditions. Since there is no one-size-fits-all algorithm to overcome these challenges, you have to use a variety of simplistic assumptions and corresponding models. For example, plasma generators typically assumed that the width of the spectrum of vibrations generated was small and the central frequency corresponded to the frequency of accurate Cherenkov resonance. However, these assumptions were justified only for beams with currents of smaller maximum vacuum current. It was for such beams, using the method slowly- changing amplitude and introducing a constant ratio of plasma wave reflection from the radiating mouthpiece, it was possible to create a non-stationary theory of plasma microwave - a generator. However, the possibility of applying this approach is very limited, as it does not usea strict form of radiation conditions. This is due to the fact that known boundary conditions of radiation were developed to describe only established vibrational processes. Currently, there are various options for generalizing these boundary conditions for a non-stationary case, but all of them are not without certain shortcomings. One of the most successful variants of the radiation boundary conditions for the complete non-stationary system of Maxwell - Vlasova is, in our view, the unsteady analogue of the partial radiation conditions. However, the practical implementation of these conditions also faces serious mathematical difficulties. The question of the feasibity andeffectiveness of these radiation conditions in relation to a specific electrodynamic system is being considered in this paper.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.