Email this article 
SUBTERAHERTZ DIELECTRIC AND PLASMA-DIELECTRIC CHERENKOV AMPLIFIERS ON RELATIVISTIC HIGH-CURRENT ELECTRON BEAMS
- Authors: Ershov A.V.1, Kartashov I.N.1, Kuzelev M.V.1
-
Affiliations:
- Faculty of Physics, Lomonosov Moscow State University
- Issue: Vol 165, No 6 (2024)
- Pages: 857-869
- Section: Articles
- URL: https://journals.rcsi.science/0044-4510/article/view/259047
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0044451024060130
- ID: 259047
Cite item
Abstract
Amplifiers with dielectric and plasma-dielectric filling, based on excitation of surface electromagnetic waves at dielectric boundary by relativistic electron beam, are considered. The focus is on the subterahertz operating frequency range. In linear approximation dispersion equation is obtained and areas of amplified frequencies and field structure are determined. Two limiting modes of Cherenkov beam instability depending on electron beam density are identified. The role of plasma near the dielectric boundary was evaluated. Efficiency of conversion of energy of directed motion of electron beam into energy of electromagnetic waves is determined on the basis of solution of shortened system of nonlinear equations. Schemes of radiation output from amplifier working area are proposed.
About the authors
A. V. Ershov
Faculty of Physics, Lomonosov Moscow State University
Email: ershov.av17@physics.msu.ru
Russian Federation, 119991, Moscow
I. N. Kartashov
Faculty of Physics, Lomonosov Moscow State University
Email: igorkartashov@mail.ru
Russian Federation, 119991, Moscow
M. V. Kuzelev
Faculty of Physics, Lomonosov Moscow State University
Author for correspondence.
Email: kuzelev@mail.ru
Russian Federation, 119991, Moscow
References
- П. С. Стрелков, И. Е. Иванов, Е. Д. ДиасМихайлова, Д. В.Шумейко, Физика плазмы 47 (3), 257-266 (2021).
- A. B. Buleyko, A. V. Ponomarev, O. T. Loza, D. K. Ulyanov and S. E. Andreev, Physics of Plasmas 28, 023303 (2021).
- Д. К. Ульянов, Р. В. Баранов, О. Т. Лоза, С. Е. Ернылева, И. Л. Богданкевич,ЖТФ 83 (10), 113-116 (2013).
- М. В. Кузелев, А. А. Рухадзе, П. С. Стрелков, Плазменная релятивистская СВЧ-электроника, ЛЕНАНД, Москва (2018).
- П. С. Стрелков, УФН 189 (5), 494 (2019).
- И. Н. Карташов, М. В. Кузелев, ЖЭТФ 161 (2), 281 (2022).
- М. В. Кузелев, А. А. Рухадзе, Электродинамика плотных электронных пучков в плазме, ЛЕНАНД, Москва (2018).
- М. А. Красильников и др., Физика плазмы 19 (8), 1061 (1993).
- А. С.Шлапаковский, И.Шамилоглу, Физика плазмы 30 (7), 635-643 (2004).
- С. П. Бугаев и др., Радиотехника и электроника 33 (2), 400 (1989).
- Г. П. Кузьмин, И. М. Минаев, А. А. Рухадзе, Физика плазмы 36 (12), 1149 (2010).
- Т. В. Баженова и др., ТВТ 44 (4), 580 (2007).
- А. С.Шлапаковский, Письма вЖТФ 25 (7), 43-50 (1999).
- А. Ф. Александров, Л. С. Богданкевич, А. А. Рухадзе, Основы электродинамики плазмы, Высшая школа, Москва (1988).
- М. В. Кузелев, Волновые явления в средах с дисперсией, URSS, Москва (2018).
- М. В. Кузелев, А. А. Рухадзе, УФН 152 (2), 285 (1987).
- В. В. Богданов, М. В. Кузелев, А. А. Рухадзе, Физика плазмы 10 (3), 548 (1984).
- Ю. В. Бобылев, М. В. Кузелев, Нелинейные явления при электромагнитных взаимодействиях электронных пучков с плазмой, Физматлит, Москва (2009).
Supplementary files
