Please use this identifier to cite or link to this item: https://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/85309
Or use following links to share this resource in social networks: Recommend this item
Title Plural Three-Wave Resonant Interactions in the Transit Section of Two-Stream Superheterodyne FEL with a Longitudinal Electric Field
Other Titles Множинні трихвильові резонансні взаємодії в пролітній секції двопотокового супергетеродинного ЛВЕ з поздовжнім електричним полем
Authors Lysenko, Oleksandr Volodymyrovych (ЕлІТ)  
Volk, Yurii Yuriiovych  
Oleksiienko, Halyna Andriiivna  
Korovai, M.A.
Shevchenko, A.T.
ORCID http://orcid.org/0000-0001-6925-4007
http://orcid.org/0000-0002-0262-762X
http://orcid.org/0000-0002-0274-5095
Keywords супергетеродинний лазер на вільних електронах
двопотокова нестійкість
трихвильовий параметричний резонанс
хвилі просторового заряду
повздовжнє електричне поле
superheterodyne free-electron laser
two-stream instability
three-wave parametric resonance
space charge wave
longitudinal electric field
Type Article
Date of Issue 2021
URI https://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/85309
Publisher Sumy State University
License In Copyright
Citation A.V. Lysenko, I.I. Volk, G.A. Oleksiienko, et al., J. Nano- Electron. Phys. 13 No 4, 04027 (2021). DOI: https://doi.org/10.21272/jnep.13(4).04027
Abstract У поданій роботі в рамках нелінійного кубічного наближення проведено аналіз можливості керування параметрами широкого частотного спектра у мультигармонічних двопотокових лазерах на вільних електронах клістронного типу за допомогою поздовжнього електричного поля. Як базові використано квазігідродинамічне рівняння, рівняння неперервності та рівняння Максвела. За допомогою методу усереднених характеристик отримано систему диференціальних рівнянь, які описують динаміку амплітуд гармонік хвиль супергетеродинного лазера на вільних електронах. З'ясовано, що в досліджуваній системі можлива реалізація множинних трихвильових параметричних резонансів між гармоніками хвилі просторового заряду. У цьому разі має місце одночасна трихвильова резонансна взаємодія між багатьма трійками гармонік хвилі просторового заряду. Такі трихвильові резонанси до того ж пов'язані між собою через певні загальні гармоніки. Продемонстровано, що умови множинних трихвильових параметричних резонансів між гармоніками хвилі просторового заряду, які зростають через двопотокову нестійкість, в двопотоковому електронному пучку зберігаються, незважаючи на зміну швидкості двопотокового електронного пучка під впливом поздовжнього електричного поля. З'ясовано, що поздовжнє прискорювальне електричне поле призводить до значного збільшення ширини частотного спектра мультигармонічної хвилі просторового заряду. Уповільнююче електричне поле призводить до зменшення ширини спектру частоти цієї хвилі, але рівень насичення гармонік збільшується. Запропоновано використовувати прискорювальне електричне поле в пролітній секції мультигармонічного двопотокового супергетеродинного лазера на вільних електронах для формування потужних мультигармонічних електромагнітних сигналів із широким частотним спектром, включаючи ультракороткі кластери.
In the present work, within the framework of nonlinear cubic approximation, the analysis of the possibility of controlling the parameters of a wide frequency spectrum in multiharmonic two-stream freeelectron lasers of klystron type by means of a longitudinal electric field was carried out. The quasihydrodynamic equation, the continuity equation and Maxwell equations were used as the calculation basis. Using the method of averaged characteristics, we obtained a system of differential equations describing the dynamics of wave harmonics amplitudes of a superheterodyne free-electron laser. We demonstrated that in the studied system, it was possible to realize plural three-wave parametric resonances between space charge wave harmonics. In this case, simultaneous three-wave resonant interaction between a number of triple harmonics of the space charge wave occurred. Such three-wave resonances were also interconnected through certain common harmonics. It was shown that the conditions of plural three-wave parametric resonances between space charge wave harmonics, which are amplified due to two-stream instability, persisted in a two-stream electron beam despite the change in the velocity of the two-stream electron beam under the influence of the longitudinal electric field. It was found that the longitudinal accelerating electric field led to a significant increase in the frequency spectrum width of the multiharmonic space charge wave. The decelerating electric field reduced the width of the frequency spectrum of this wave, but the level of harmonic saturation increased. We proposed to use the accelerating electric field in the transit section of the multiharmonic two-stream superheterodyne free-electron laser to generate powerful multiharmonic electromagnetic signals with a wide frequency spectrum, including ultrashort clusters.
Appears in Collections: Журнал нано- та електронної фізики (Journal of nano- and electronic physics)

Views

China China
9041391
Côte d’Ivoire Côte d’Ivoire
1
France France
1
Germany Germany
1
Iran Iran
1
Ireland Ireland
30573
Japan Japan
1
Lithuania Lithuania
1
Sweden Sweden
1
Ukraine Ukraine
1602953
United Kingdom United Kingdom
108615
United States United States
18082781
Unknown Country Unknown Country
29170573
Vietnam Vietnam
533

Downloads

Brazil Brazil
1
Canada Canada
1602953
China China
6994989
Finland Finland
1
Germany Germany
108615
Indonesia Indonesia
1
Ireland Ireland
22126
Japan Japan
1
Lithuania Lithuania
1
Singapore Singapore
6994989
Ukraine Ukraine
1602954
United Kingdom United Kingdom
1
United States United States
29170574
Unknown Country Unknown Country
58037427
Vietnam Vietnam
1

Files

File Size Format Downloads
Lysenko_jnep_4_2021.pdf 318.82 kB Adobe PDF 104534634

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