Effect of the Plasma Density on the Generation Efficiency and Changes in the Spectrum of a Plasma Relativistic Microwave Generator

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

The features of the experimental operation of the Sinus 550-80 plasma relativistic microwave generator (PRG) at different plasma densities are considered. Two plasma density values are considered, at which the central frequencies of the PRG output microwave radiation are 5.1 and 11.5 GHz. Numerical simulation demonstrates a decrease in the plasma electron density as a result of the action of a relativistic electron beam (REB) charge during the Cherenkov interaction and the appearance of an “ion background” during the PRG pulse. At low plasma densities, this can lead to a change in microwave generation conditions accompanied by a change in the broadband radiation to the narrowband one and a decrease in the radiation power. At the same time, at high plasma densities, when the microwave radiation is generated at high frequencies, the average amplitude of the electric field of the wave almost does not change during the REB pulse, and the radiation remains broadband. The analysis of the experimental and numerical simulation results is supported by estimates of the linear theory, which proves that the PRG works more stably at higher plasma density values.

About the authors

S. E. Andreev

Prokhorov General Physics Institute, Russian Academy of Sciences; Pirogov Russian National Research Medical University

Email: ira.bogdankevich@mail.ru
119991, Moscow, Russia; 117997, Moscow, Russia

I. L. Bogdankevich

Prokhorov General Physics Institute, Russian Academy of Sciences

Email: ira.bogdankevich@mail.ru
119991, Moscow, Russia

N. G. Gusein-zade

Prokhorov General Physics Institute, Russian Academy of Sciences

Email: ira.bogdankevich@mail.ru
119991, Moscow, Russia

D. K. Ul’yanov

Prokhorov General Physics Institute, Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: ira.bogdankevich@mail.ru
119991, Moscow, Russia

References

  1. Богданкевич И.Л., Гришин Д.М., Гунин А.В., Ива-нов И.Е., Коровин С.Д., Лоза О.Т., Месяц Г.А., Павлов Д.А., Ростов В.В., Стрелков П.С., Ульянов Д.К. // Физика плазмы. 2008. Т. 34. № 10. С. 926.
  2. Лоза О.Т., Ульянов Д.К., Стрелков П.С. и др. // КСФ ФИАН. 2011. № 4. С. 47
  3. Лоза О.Т., Ульянов Д.К., Баранов Р.В. // ЖТФ. 2011. Т. 81. Вып. 3. С. 98
  4. Ульянов Д.К., Лоза О.Т., Баранов Р.В., Ернылева С.Е., Богданкевич И.Л. // ЖТФ. 2013. Т. 83. Вып. 10. С. 113
  5. Ульянов Д.К., Андреев С.Е. // Прикладная физика. 2014. № 4. С. 26.
  6. Кузелев М.В., Рухадзе А.А., Стрелков П.С. Плазменная релятивистская СВЧ–электроника: Уч. пособ. Изд. 2-е, доп., М.: ЛЕНАНД, 2018.
  7. Карташев И.Н., Красильников М.А., Кузелев М.В., Рухадзе А.А. // Прикладная физика. 2002. № 4. С. 66.
  8. Bogandkevich I.L., Andreev S.E., Gusein-zade N.G., Ulyanov D.K. // J. of Russian Laser Research. 2019. V. 40. № 5.
  9. Богданкевич И.Л., Лоза О.Т., Павлов Д.А. // КСФФИАН. 2010. № 42. С. 16.
  10. Andreev S.E., Bogdankevich I.L., Gusein-zade N.G., Ul’yanov D.K. // Plasma Physics Reports. 2019. V. 45. V. 7. P. 674.
  11. Andreev S.E., Alekseev I.S., Krymov R.R., Ulyanov D.K. // Physics of wave phenomena.2017. V. 25. № 1. P. 60.
  12. Андреев С.Е. //Системы и средства информатики. 2016. Т. 26. № 1. С. 30–44. https://doi.org/10.14357/086965271601031
  13. Богданкевич И.Л., Иванов И.Е., Лоза О.Т., Руха-дзе А.А., Стрелков П.С., Тараканов В.П., Улья-нов Д.К. // Физика плазмы. 2002. Т. 28. № 8. С. 748.
  14. Tarakanov V.P. “User’s Manual for Code KARAT – Springfield, VA: Berkley Research Associates, Inc. 1992.V.P. Tarakanov. “User’s Manual for Code K-ARAT – Springfield, VA: Berkley Research Associates, Inc. 1992.
  15. Карташов И.Н., Кузелев М.В., Стрелков П.С., Тараканов В.П. // Физика плазмы. 2018. Т. 44. № 2. С. 250.
  16. Андреев С.Е., Богданкевич И.Л., Гусейн-заде Н.Г. // Сб. тр. VI-й междунар. научно-практической конф. “Актуальные проблемы – РАДИОИНФОКОМ”. М., 2022. С. 151.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2.

Download (132KB)
3.

Download (152KB)
4.

Download (196KB)
5.

Download (181KB)
6.

Download (62KB)
7.

Download (196KB)
8.

Download (253KB)
9.

Download (41KB)
10.

Download (59KB)
11.

Download (32KB)

Copyright (c) 2023 Russian Academy of Sciences

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».