Please use this identifier to cite or link to this item: http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/48782
Or use following links to share this resource in social networks: Recommend this item
Title Мультигармонические взаимодействия в плазменно-пучковых супергетеродинных лазерах на свободных электронах с винтовыми электронными пучками
Authors Oleksiienko, Halyna Andriiivna  
Keywords лазери на вільних електронах
лазеры на свободных электронах
free electron laser
плазмово-пучкова нестійкість
плазменно-пучковая неустойчивость
beam-plasma instability
гвинтовий релятивістський електронний пучок
винтовой релятивистский электронный пучок
helical relativistic electron beam
Type PhD Thesis
Date of Issue 2016
URI http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/48782
Publisher Сумской государственный университет
License
Citation Алексеенко, Г.А. Мультигармонические взаимодействия в плазменно-пучковых супергетеродинных лазерах на свободных электронах с винтовыми электронными пучками [Текст]: диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук / Алексеенко Г. А.; науч. рук. А.В. Лысенко. - Сумы: СумГУ, 2016. - 140 с.
Abstract Дисертаційна робота присвячена теоретичному дослідженню динаміки хвиль та аналізу режимів роботи плазмово-пучкових супергетеродинних лазерів на вільних електронах з гвинтовими релятивістськими електронними пучками з урахуванням мультигармонічних взаємодій. Побудовані мультигармонічні кубічно-нелінійні теорії плазмово-пучкових супергетеродинних ЛВЕ з гвинтовими РЕП доплертронного та Н-убітроного типів. З’ясовано, що темпи зростання хвиль у плазмово-пучкових СЛВЕ підвищуються при збільшені кута вльоту електронного пучка. Отримано, що множинні параметричні взаємодії гармонік хвиль призводять до зміни динаміки хвиль в системі, в тому числі зменшують рівень насичення у два і більше рази. Визначені рівні та механізми насичення електромагнітної хвилі сигналу. Знайдені оптимальні режими роботи плазмово-пучкових СЛВЕ із гвинтовими РЕП, у яких потужність електромагнітної хвилі сигналу є максимальною. Встановлено, що такі пристрої можна використовувати як потужні джерела когерентного електромагнітного випромінювання в міліметровому діапазоні довжин хвиль.
Диссертационная работа посвящена теоретическому исследованию динамики волн и режимов работы плазменно-пучковых супергетеродинных лазеров на свободных электронах с винтовыми релятивистскими электронными пучками с учетом мультигармонических взаимодействий. Построены мультигармонические кубически-нелинейные теории плазменно-пучковых супергетеродинных ЛСЭ с винтовыми РЭП как доплертронного, так и Н-убитроного типов. Получены системы дифференциальных уравнений для амплитуд гармоник электромагнитных полей волн в кубическом приближении, которая учитывает множественные параметрические взаимодействия гармоник волн. Выяснено, что темпы нарастания волн в плазменно-пучковых супергетеродинных ЛСЭ увеличиваются при увеличении угла влета электронного пучка. Показано, что данный эффект определяется плазменно-пучковой неустойчивостью и связан с изменением продольной энергии пучка при изменении угла влета РЭП. Определенны уровни и механизмы насыщения электромагнитной волны сигнала в режиме максимального усиления. Найдены оптимальные режимы работы плазменно-пучковых СЛСЭ с винтовыми РЭП, в которых мощность электромагнитной волны сигнала имеет максимальное значение. Показано, что в доплертронном плазменно-пучковом СЛСЭ с винтовым РЭП возможна реализация четырех режимов взаимодействия волн. Выяснено, что режим работы, в котором используется необыкновенная электромагнитная волна сигнала, имеет наибольший коэффициент усиления по сравнению с другими режимами работы. Продемонстрировано, что для плазменно-пучкового супергетеродинного ЛСЭ с винтовым РЭП Н-убитронного типа наиболее оптимальным с точки зрения практической реализации является режим работы, в котором используется медленная циклотронная электромагнитная волна сигнала. Для данного режима взаимодействия определен оптимальный угол влета РЭП, при котором достигается максимальное усиление электромагнитного сигнала по сравнению с другими режимами работы этого устройства. Выяснено, что множественные параметрические взаимодействия гармоник волн качественно влияют на динамику волн в системе, а именно, понижают уровень насыщения волн. Показано, что механизм насыщения в плазменно-пучковых супергетеродинных ЛСЭ с винтовыми РЭП связан с захватом электронов пучка плазменными волнами. Выяснено, что такие устройства могут использоваться в качестве мощного источника когерентного электромагнитного излучения в миллиметровом диапазоне длин волн.
The thesis is devoted to the theoretical study of the wave dynamics and operating modes analysis of plasma-beam superheterodyne free electron lasers (FEL) with helical relativistic electron beams (REB) taking into account multiharmonic interactions. Multiharmonic cubic-nonlinear theories of plasma-beam superheterodyne FELs with helical REBs of dopplertron and H-ubitron types are constructed. It is found that the growth rate of waves increase with increasing of the electron beam injection angle in plasma-beam superheterodyne FELs. It is shown, that plural parametric interactions of wave harmonics result in decrease of the signal saturation two and more times. The saturation levels and mechanisms have been found. Optimal mode of plasma-beam SFELs with helical REBs has been obtained. This operation mode has maximum power of the electromagnetic wave signal. It was demonstrated that plasma-beam SFEL with helical electron beams can be used as powerful sources of coherent electromagnetic radiation in the millimeter wavelength range.
Appears in Collections: Дисертації

Views

Armenia Armenia
1
Australia Australia
1
Austria Austria
1
Bulgaria Bulgaria
1
Canada Canada
1
China China
4
EU EU
1
Finland Finland
1
France France
1
Germany Germany
4
Iran Iran
2
Italy Italy
3
Singapore Singapore
1
Slovakia Slovakia
2
Ukraine Ukraine
667
United Kingdom United Kingdom
1
United States United States
61
Unknown Country Unknown Country
73

Downloads

Australia Australia
1
Austria Austria
2
Bulgaria Bulgaria
1
Canada Canada
1
China China
16
Denmark Denmark
1
EU EU
5
Germany Germany
1
Iran Iran
5
Israel Israel
1
Kazakhstan Kazakhstan
1
Moldova Moldova
1
Poland Poland
1
Russia Russia
5
Singapore Singapore
1
Slovakia Slovakia
1
Spain Spain
1
Ukraine Ukraine
684
United States United States
20
Unknown Country Unknown Country
84

Files

File Size Format Downloads
dis_Alekseenko.pdf 2,63 MB Adobe PDF 833
critique_Shmatko.pdf 2,46 MB Adobe PDF 833
critique_Buhai.pdf 2,72 MB Adobe PDF 833

Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.