ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ДИНАМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В АВТОФАЗНЫХ ЭЛЕКТРОННЫХ ПОТОКАХ (англ.)
Работая с нашим сайтом, вы даете свое согласие на использование файлов cookie. Это необходимо для нормального функционирования сайта, показа целевой рекламы и анализа трафика. Статистика использования сайта отправляется в «Яндекс» и «Google»
Научный журнал Моделирование, оптимизация и информационные технологииThe scientific journal Modeling, Optimization and Information Technology
cетевое издание
issn 2310-6018

ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ДИНАМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В АВТОФАЗНЫХ ЭЛЕКТРОННЫХ ПОТОКАХ (англ.)

Воротынцева И.И.   Марценюк Н.О.  

УДК 621.385
DOI:

  • Аннотация
  • Список литературы
  • Об авторах

На основе трехмерной численной модели исследованы динамические процессы в автофазной ЛБВ в режиме обратного преобразования энергии. Показано, что режим обратного преобразования энергии характеризуется зависимостью электронно-волнового взаимодействия от устойчивого состояния захвата электронного сгустка полем ВЧ волны. Проведен анализ динамической расфокусировки в автофазной ЛБВ в режиме обратного преобразования энергии. Расфокусировка электронного потока в динамическом режиме определяется, прежде всего, увеличением плотности пространственного заряда в захваченном электронном сгустке, а затем уже радиальным и азимутальным ВЧ полем замедляющей системы. Последние начинают действовать в выходной части автофазной секции при выходе большого числа электронов из состояния захвата и частичной расфокусировке электронного потока под действием сил поля пространственного заряда. Механизм достижения максимального преобразования ВЧ мощности сопровождается постепенным обмелением потенциальной ямы и развалом электронного сгустка. Обмеление потенциальной ямы до критического уровня имеет место при значительных остаточных величинах входной ВЧ мощности. Токооседание происходит в локальных областях и обусловлено незахваченными электронами и частицами, вышедшими из состояния захвата. Существенная неламинарность электронного потока, приводящая к увеличению токооседания на замедляющую систему, совместно с нарушением состояния захвата, приводит к уменьшению коэффициента полезного действия прибора. Анализ фазовых диаграмм позволяет детально проследить за эволюцией захваченного электронного сгустка, вплоть до момента его разрушения и выделить область длин автофазной секции, на которых процесс преобразования энергии еще имеет место.

1. Кац А.М., Ильина Е.М., Манькин И.А. Нелинейные явления в СВЧ приборах О-типа с длительным взаимодействием. М.: Советское радио, 1975. 295 с.

2. Солнцев В.А., Ведяшкина К.А., Семина Т.С. Анализ двумерных нелинейных эффектов в ЛБВ // Электронная техника. Сер. 1. Электроника СВЧ. 1977. Вып. 6. С. 53-69.

3. Bondarenko B. N., Vorotyntseva I. I. The numerical modeling of the autophase TWT in the intensification regime // Physics in Ukraine. Kiev, 1993. P. 28-30.

4. Воротынцева И.И., Аникин А.В. Минимизация численных погрешностей в динамических моделях крупных частиц // Вестник МГСУ. М, 2011, №4, С.294-299.

5. Vorotyntseva I., Martsenyuk N. Autophase microwave-convertor with multiple energy input //Austrian Journal of Technical and Natural Sciences. 2016. № 3-4. P. 109-111.

6. Воротынцева И.И., Марценюк Н.О. Оптимизация преобразования энергии в АЛБВ при наложении статических полей //Успехи современной науки и образования. 2016, Т. 8. № 12. С. 117-122.

Воротынцева Ирина Ивановна
кандидат физико-математических наук
Email: tyncher@inbox.ru

Московский автодорожный институт

Москва, Российская Федерация

Марценюк Наталия Олеговна

Email: MarcenjukNO@mgsu.ru

Московский инженерно-строительный институт

Москва, Российская Федерация

Ключевые слова: фазовая фокусировка, токооседание, поле пространственного заряда, численные методы

Для цитирования: Воротынцева И.И. Марценюк Н.О. ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ДИНАМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В АВТОФАЗНЫХ ЭЛЕКТРОННЫХ ПОТОКАХ (англ.). Моделирование, оптимизация и информационные технологии. 2017;5(4). Доступно по: https://moit.vivt.ru/wp-content/uploads/2017/10/VorotyntsevaMartsenyuk_4_1_17.pdf DOI:

368

Полный текст статьи в PDF