Interaction of a Relativistic Electron Beam and Electromagnetic Field in a Terahertz Cherenkov Generator with a Bragg Reflector

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

A 2.5D hybrid model is used to numerically study the interaction of a beam with a current of 2.5–7.5 kA and an electron energy of 345–510 keV and terahertz (364–368 GHz) electromagnetic field. It is shown that Bragg reflectors in an electrodynamic system with an overmode ratio of 49 make it possible to significantly suppress backward radiation and multiply increase the radiation power in the direction of the electron beam. Radiation pulses with a power of up to 330 MW are obtained in calculations with disregard of heat loss in the presence of a guiding magnetic field of 6 T.

About the authors

M. P. Deichuli

Institute of High-Current Electronics, Siberian Branch, Russian Academy of Sciences

Email: koshelev@lhfe.hcei.tsc.ru
Tomsk, 634055 Russia

V. I. Koshelev

Institute of High-Current Electronics, Siberian Branch, Russian Academy of Sciences

Email: koshelev@lhfe.hcei.tsc.ru
Tomsk, 634055 Russia

A. A. Petkun

Institute of High-Current Electronics, Siberian Branch, Russian Academy of Sciences

Email: koshelev@lhfe.hcei.tsc.ru
Tomsk, 634055 Russia

V. A. Chazov

Institute of High-Current Electronics, Siberian Branch, Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: koshelev@lhfe.hcei.tsc.ru
Tomsk, 634055 Russia

References

  1. Booske J.H., Dobbs R.J., Joye C.D. et al. // IEEE Trans. 2011. V. TST-1. № 1. P. 54. https://doi.org/10.1109/TTHZ.2011.2151610
  2. San M.T., Ogura K., Kubota K. et al. // IEEE Trans. Pl2018. V. PS-46. № 3. P. 530. https://doi.org/10.1109/TPS.2018.2796569
  3. Куркан И.К., Ростов В.В., Тотьменинов Е.М. // Письма ЖТФ. 1998. Т. 24. № 10. С. 43.
  4. Ansari M.A., Thottappan M. // IEEE Trans. 2019. V. PS-47. № 4. P. 1754. https://doi.org/10.1109/TPS.2019.2904041
  5. Wang H., Xiao R., Chen C. et al. // IEEE Trans. 2021. V. ED-68. № 6. P. 3045. https://doi.org/10.1109/TED.2021.3075419
  6. Zhou N., Zhang X., Dang F. et al. // Phys. Plasmas. 2023. V. 30. № 1. Article No. 013102. https://doi.org/10.1063/S0124811
  7. Ogura K., Miyazava Y., Tanaka H. et al. // Plasma and Fusion Research: Regular Articles. 2007. V. 2. P. S1041. https://doi.org/10.1585/pfr.2.S1041
  8. Vlasov A.N., Shkvarunets A.G., Rodgers A.S. et al. // IEEE Trans. 2000. V. PS-28. № 3. P. 550. https://doi.org/10.1109/27.887671
  9. Бугаев С.П., Канавец В.И., Климов А.И. и др. // Письма ЖТФ. 1983. Т. 9. № 22. С. 1385.
  10. Бугаев С.П., Канавец В.И., Климов А.И. и др. // РЭ. 1987. Т. 32. № 7. С. 1488.
  11. Бугаев С.П., Канавец В.И., Кошелев В. И. и др. // РЭ. 1989. Т. 34. № 2. С. 400.
  12. Бугаев С.П., Канавец В.И., Кошелев В.И., Черепенин В.А. // Релятивистские многоволновые СВЧ-генераторы. Новосибирск: Наука, 1991.
  13. Koshelev V.I., Deichuly M.P. // AIP Conf. Proc. 1999. V. 474. № 1. P. 347.
  14. Deichuly M.P., Koshelev V.I., Pikunov V.M. et al. // AIP Conf. Proc. 2002. V. 65. № 1. № P. 287.
  15. Koshelev V.I., Deichuly M.P. // Proc.13th Int. Symp. on High Current Electronics / Eds. by B. Kovalchuk, G. Remnev. Tomsk, 25–29 Jul. 2004, Tomsk: IHCE SB RAS, 2004. P. 296.
  16. Дейчули М.П., Кошелев В.И. // РЭ. 2013. Т. 58. № 8. С. 829. https://doi.org/10.7868/S0033849413080020
  17. Ginzburg N.S., Malkin A.M., Sergeev A.S. et al. // Phys. Rev. Lett. 2016. V. 117. № 20. P. 204801. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.117.204801
  18. Gardelle J., Modin P., Bluem H.P. et al. // IEEE Trans. 2016. V. TST-6. № 3. P. 497. https://doi.org/10.1109/TTHZ.2016.2543603
  19. Chazov V., Deichuly M., Koshelev V. // Proc. 7th Int. Congress on Energy Fluxes and Radiation Effects (EFRE), Tomsk 14–26 Sept. 2020. Tomsk: Publishing House of IAO SB RAS, 2020. P. 23. https://doi.org/10.1109/EFRE47760.2020.9242150
  20. Wang J., Wang G., Wang D. et al. // Scientific Reports. 2018. V. 8. № 6978. https://doi.org/10.1038/s41598-018-25466-w
  21. Li S., Wang J., Wang D. // Scientific Reports. 2020. V. 10. № 336. https://doi.org/10.1038/s41598-019-55525-9
  22. Chazov V., Deichuly M., Koshelev V., Petkun A. // Proc. 8th Int. Congress on Energy Fluxes and Radiation Effects (EFRE). Tomsk. 2–8 Oct. 2022 / Eds. by D. Sorokin, A. Grishkov. Tomsk: TPU Publishing House, 2022. P. 219. https://doi.org/10.56761/EFRE2022.S3-O-020502
  23. Дейчули М.П., Кошелев В.И., Петкун А.А., Чазов В.А. // Изв. вузов. Физика. 2023. Т. 66. № 6. С. 92. https://doi.org/10.17223/00213411/66/6/11
  24. Vlasov A.N., Ilyin A.S., Carmel Y. // IEEE Trans. 1998. V. PS-26. № 3. P. 605.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2.

Download (182KB)
Indexing metadata
3.

Download (56KB)
Indexing metadata
4.

Download (63KB)
Indexing metadata
5.

Download (87KB)
Indexing metadata
6.

Download (48KB)
Indexing metadata
7.

Download (126KB)
Indexing metadata
8.

Download (37KB)
Indexing metadata
9.

Download (105KB)
Indexing metadata
10.

Download (53KB)
Indexing metadata
11.

Download (860KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2023 М.П. Дейчули, В.И. Кошелев, А.А. Петкун, В.А. Чазов

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».