Главная страница 1

XXXIX Международная (Звенигородская) конференция по физике плазмы и УТС, 6 – 10 февраля 2012 г.



численное моделирование плазменного релятивистского
СВЧ-усилителя В условиях пространственной неоднородности параметров


И.Л. Богданкевич, П.С. Стрелков, В.П. Тараканов

Учреждение Российской Академии Наук Институт общей физики им. А.М. Прохорова, Москва, Россия, e-mail: bira@fpl.gpi.ru

В работе [1] было продемонстрировано хорошее согласие результатов экспериментального исследования и численного моделирования плазменного релятивистского СВЧ-усилителя на одной частоте внешнего сигнала 3,24 ГГц. В настоящее время ведутся эксперименты на частотах 2,4 2,71; 2,83; 3,1; 3,24 ГГц. В работах [2, 3] было проведено численное моделирование для этих значений частоты входного сигнала. Моделирование в [1, 2, 3] было сделано при условии пространственной однородности основных параметров системы вдоль дины плазменного волновода, таких как внешнее магнитное поле и плотность плазмы.

Во всех релятивистских СВЧ-приборах для транспортировки сильноточного релятивистского электронного пучка используется внешнее магнитное поле. Однако в эксперименте пространственная однородность величины внешнего магнитного поля выдерживается с некоторой точностью. Кроме того, проводились численные эксперименты, например, [4], в которых профиль внешнего магнитного поля специально выбирался неоднородным вдоль оси системы.

В данной работе было выполнено численное моделирование при условии, что внешнее магнитное поле зависит от координаты вдоль оси СВЧ-усилителя. Были использованы различные профили магнитного поля, как соответствующие физическому эксперименту, так и модельные. Были обнаружены качественные и количественные различия в эффективности работы плазменного СВЧ-усилителя по сравнению с моделью однородного внешнего магнитного поля. Увеличение пространственной неоднородности значения магнитной индукции уменьшает выходную мощность СВЧ-усилителя при сохранении прочих параметров. Наблюдалось изменение (сдвиг в сторону меньших значений) величины плотности плазмы, при которой наиболее эффективно работает СВЧ-усилитель на заданной частоте входного сигнала. Было проведено численное моделирование более простой задачи, а, именно, распространение внешней волны вдоль плазменного волновода в слабо (5 -10%) неоднородном магнитном поле. Также наблюдалось влияние неоднородности магнитного поля на эффективность транспортировки плазменной волны. В настоящее время причины наблюдаемых в расчёте эффектов не ясны. В [1, 2, 3] неоднократно указывалось, что значение плотности плазмы радикально влияет на эффективность работы плазменного релятивистского СВЧ-усилителя при заданной частоте входного сигнала. При сохранении постоянства остальных параметров была рассмотрена модель трубчатой плазмы, в которой плотность плазмы линейно зависит от координаты вдоль оси плазменного цилиндра.

Работа выполнена в рамках Государственного Контракта №П940 Министерства науки и образования Российской Федерации.

Литература



  1. И.Л. Богданкевич, И.Е. Иванов, П.С. Стрелков//Физика плазмы, 2010, т.36, №9,с.815–825

  2. И.Л. Богданкевич, П.С. Стрелков //Тезисы докладов XXXVIII-й Международной (Звенигородской) конференции по физике плазмы и УТС, 14 – 18 февраля 2011 г., с.249.

  3. I. Bogdankevich, P. Strelkov, V. Tarakanov // Book of abstracts, PLASMA 2011, P-5-3

  4. И.Л. Богданкевич, П.С. Стрелков, В.П. Тараканов // КСФ ФИАН, 2007, №10, с.25-34.





Смотрите также:
Численное моделирование плазменного релятивистского свч-усилителя в условиях пространственной неоднородности параметров
26.36kb.
1 стр.
Измерение коэффициента усиления плазменного релятивистского свч-усилителя в полосе частот 2,7 – 3,5 ггц
18.24kb.
1 стр.
Механизмы укорочения импульса излучения плазменного релятивистского свч генератора
23.35kb.
1 стр.
Моделирование электродного свч разряда. Учет двойного слоя. Ю. А. Лебедев, А. В. Татаринов, И. Л. Эпштейн
29.87kb.
1 стр.
Численное моделирование и разработка комплекса программ исследования теплообмена и ламинарного течения в регулярных продольнооребренных коридорных структурах
466.89kb.
2 стр.
Свч генератор на эффекте Ганна. Методы измерения параметров
128.51kb.
1 стр.
Численное моделирование многопроволочного z-пинча с помощью магнитогидродинамического кода flux-3D
19.2kb.
1 стр.
Численное моделирование процесса напыления тонких магнитных пленок методами молекулярной динамики
19.02kb.
1 стр.
Численное моделирование потока разреженной плазмы, истекающего из цилиндрического сопла
19.31kb.
1 стр.
Численное моделирование термогидродинамических процессов в подземной гидросфере 25. 00. 29- физика атмосферы и гидросферы
354.64kb.
1 стр.
Численное моделирование структуры возмущенной зоны вблизи пластины в потоке разреженной плазмы
20.68kb.
1 стр.
Моделирование влияния свч излучения на функцию распределения электронов в положительном столбе разряда постоянного тока в смеси Cs-Хе
24.36kb.
1 стр.