Траекторный анализ в коллекторе с многоступенчатой рекуперацией энергии для прототипа гиротрона DEMO. Ч. III. Влияние параметров отработанного электронного потока
Российский научный фонд, 22-29-00136
Лукша О.И.
1, Зуев А.С.
2, Малкин А.Г.
1, Семенов Е.С.
2, Трофимов П.А.
1, Глявин М.Ю.
21Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, Санкт-Петербург, Россия
2Федеральный исследовательский центр Институт прикладной физики Российской академии наук, Нижний Новгород, Россия
Email: louksha@rphf.spbstu.ru
Поступила в редакцию: 31 января 2023 г.
В окончательной редакции: 3 марта 2023 г.
Принята к печати: 11 марта 2023 г.
Выставление онлайн: 21 апреля 2023 г.
Определено влияние параметров отработанного электронного потока на возможности многоступенчатой рекуперации энергии в прототипе гиротрона, разрабатываемого для проекта DEMO. Оптимизированы характеристики электродов и магнитных катушек в коллекторе с четырехступенчатой рекуперацией с учетом распределения электронов по координатам и скоростям, полученного в результате расчета электронно-волнового взаимодействия в резонаторе. При траекторном анализе в коллекторе использовался секционированный электронный поток для подавления негативного влияния связок тороидального соленоида, используемого для создания азимутального магнитного поля. Показана возможность достижения полного КПД гиротрона равного примерно 78%, что близко к максимальному КПД при идеальной сепарации электронных фракций с разной энергией, при токе отраженных от коллектора электронов, не превышающем 1% от полного тока электронного пучка. Ключевые слова: СВЧ электроника, гиротрон, электронный поток, рекуперация энергии. DOI: 10.21883/JTF.2023.05.55468.14-23
- H.G. Kosmahl. Proc. IEEE, 70 (11), 1325 (1982). DOI: 10.1109/PROC.1982.12481
- K. Sakamoto, M. Tsuneoka, A. Kasugai, T. Imai, T. Kariya, K. Hayashi, Y. Mitsunaka. Phys. Rev. Lett., 73 (26), 3532 (1994). DOI: 10.1103/PhysRevLett.73.3532
- M.Y. Glyavin, A.N. Kuftin, N.P. Venediktov, V.E. Zapevalov. Int. J. Infrared Millimeter Waves, 18, 2129 (1997). DOI: 10.1007/BF02678255
- M. Thumm. J. Infrared Millimeter Terahertz Waves, 41 (1), 1 (2020). DOI: 10.1007/s10762-019-00631-y
- V.N. Manuilov, M.V. Morozkin, O.I. Luksha, M.Y. Glyavin. Infrared Physics and Technology, 91, 46 (2018). DOI: 10.1016/j.infrared.2018.03.024
- M.V. Morozkin, M.Y. Glyavin, G.G. Denisov, A.G. Luchinin. Int. J. Infrared Millimeter Waves, 29 (11), 1004 (2008). DOI: 10.1007/s10762-008-9408-z
- I.Gr. Pagonakis, J.P. Hogge, S. Alberti, K.A. Avramides, J.L. Vomvoridis. IEEE Trans. Plasma Sci., 36 (2), 469 (2008). DOI: 10.1109/TPS.2008.917943
- О.И. Лукша, П.А. Трофимов. Письма в ЖТФ, 41 (18), 38 (2015). [O.I. Louksha, P.A. Trofimov. Tech. Phys. Lett., 41 (9), 884 (2015). DOI: 10.1134/S1063785015090230]
- C. Wu, I.G. Pagonakis, K.A. Avramidis, G. Gantenbein, S. Illy, M. Thumm, J. Jelonnek. Phys. Plasmas, 25 (3), 033108 (2018). DOI: 10.1063/1.5016296
- B. Ell, C. Wu, G. Gantenbein, S. Illy, M. Misko, I.G. Pagonakis, J. Weggen, M. Thumm, J. Jelonnek. IEEE Trans. Electron Devices, 70 (3), 1299 (2023). DOI: 10.1109/TED.2023.3234885
- O.I. Louksha, P.A. Trofimov. Proc. 18th Int. Vacuum Electronics Conf., IVEC 2017 (London, United Kingdom, 2017), p. 1. DOI: 10.1109/IVEC.2017.8289518
- О.И. Лукша, П.А. Трофимов. ЖТФ, 89 (12), 1988 (2019). DOI: 10.21883/JTF.2019.12.48501.179-19 [O.I. Louksha, P.A. Trofimov. Tech. Phys., 64 (12), 1889 (2019). DOI: 10.1134/S1063784219120156]
- Д.В. Касьяненко, О.И. Лукша, Б. Пиосчик, Г.Г. Соминский, М. Тумм. Известия вузов. Радиофизика, 47 (5-6), 463 (2004). [D.V. Kas'yanenko, O.I. Louksha, B. Piosczyk, G.G. Sominsky, M. Thumm. Radiophys. Quantum Electron, 47 (5-6), 414 (2004). DOI: 10.1023/B:RAQE.0000046315.10190.1c]
- O. Louksha, B. Piosczyk, G. Sominski, M. Thumm, D. Samsonov. IEEE Trans. Plasma Sci., 34 (3), 502 (2006). DOI: 10.1109/TPS.2006.875779
- О.И. Лукша, П.А. Трофимов, В.Н. Мануилов, М.Ю. Глявин. ЖТФ, 91 (1), 125 (2021). DOI: 10.21883/JTF.2021.07.50960.5-21 [O.I. Louksha, P.A. Trofimov, V.N. Manuilov, M. Yu. Glyavin. Tech. Phys., 66 (1), 118 (2021). DOI: 10.1134/S1063784221010138]
- О.И. Лукша, П.А. Трофимов, В.Н. Мануилов, М.Ю. Глявин. ЖТФ, 91 (7), 1182 (2021). DOI: 10.21883/JTF.2021.07.50960.5-21 [O. I. Louksha, P. A. Trofimov, V. N. Manuilov, M. Yu. Glyavin. Tech. Phys., 66 (8), 992 (2021). DOI: 10.1134/S1063784221070082]
- M. Glyavin, V. Manuilov, M. Morozkin. Proc. 43rd Int. Conf. Infrared, Millimeter, and Terahertz Waves (Nagoya, Japan, 2018), 8510139
- G.G. Denisov, M.Yu. Glyavin, A.P. Fokin, A.N. Kuftin, A.I. Tsvetkov, A.S. Sedov, E.A. Soluyanova, M.I. Bakulin, E.V. Sokolov, E.M. Tai, M.V. Morozkin, M.D. Proyavin, V.E. Zapevalov. Rev. Scientific Instrum., 89 (8), 084702 (2018). DOI: 10.1063/1.5040242
- Е.С. Семенов, О.П. Планкин, Р.М. Розенталь. Известия вузов. Прикладная нелинейная динамика, 23 (3), 94 (2015). DOI: 10.18500/0869-6632-2015-23-3-94-105
- Е.С. Семенов, А.С. Зуев, А.П. Фокин. Информационные и математические технологии в науке и управлении, 1 (25), 35 (2022). DOI: 10.38028/ESI.2022.25.1.003
- CST Studio Suite. Electromagnetic Field Simulation Software [Электронный ресурс] Режим доступа: https://www.3ds.com/products-services/simulia/products/cst-studio-suite/
- Н.А. Завольский, В.Е. Запевалов, М.А. Моисеев. Известия вузов. Радиофизика, 64 (3), 192 (2021). DOI: 10.52452/00213462_2021_64_03_192 [N.A. Zavol'sky, V.E. Zapevalov, M.A. Moiseev. Radiophys. Quantum Electron., 64 (3), 175 (2021). DOI: 10.1007/s11141-021-10121-8]
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.