Орбиктроны — генераторы субмиллиметрового и миллиметрового диапазонов. Часть II / Orbictrons are Generators of Submillimeter and Millimeter Wavelength Ranges. Part II

Ерёмка В.Д. / Yeryomka, V.D.
Институт радиофизики и электроники им. А. Я. Усикова НАН Украины / RUS Институт радиофизики и электроники им. А. Я. Усикова НАН Украины
Кравченко В.Ф. / Kravchenko, V.F.
Институт радиотехники и электроники им. В. А. Котельникова РАН; Научно-технологический центр уникального приборостроения РАН; Московский государственный технический университет им. Н. Э. Баумана / Kotelnikov Institute of Radio Engineering and Electronics of RAS; Scientific and Technological Centre of Unique Instrumentation of RAS; Bauman Moscow State Technical University
Кураев А.А. / Kuraev, A.A.
Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники / RUS Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники
Матвеенко В.В. / Matveenko, V.V.
Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники / RUS Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники
Синицын А.К. / Sinitsyn, A.K.
Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники / RUS Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники
Выпуск в базе РИНЦ
DOI: 10.25210/jfop-1603-004017

Ерёмка В.Д., Кравченко В.Ф., Кураев А.А., Матвеенко В.В., Синицын А.К. Орбиктроны — генераторы субмиллиметрового и миллиметрового диапазонов. Часть II // Физические основы приборостроения. 2016. Т. 5. № 3(20). С. 4–17.
Yeryomka, V.D., Kravchenko, V.F., Kuraev, A.A., Matveenko, V.V., Sinitsyn, A.K. Orbictrons are Generators of Submillimeter and Millimeter Wavelength Ranges. Part II // Physical Bases of Instrumentation. 2016. Vol. 5. No. 3(20). P. 4–17.


Аннотация: Данная работа является продолжением исследований проведенных в [1]. Представлены результаты моделирования, расчета и оптимизации генераторов нового типа — орбиктронов, перспективных в миллиметровом и субмиллиметровом диапазонах в качестве источника электромагнитных колебаний средней мощности. В отличие от оротрона ленточный поток пропускается в зазоре двухрядной гребенки, которая располагается внутри нижнего зеркала открытого резонатора (ОР) перпендикулярно к его поверхности. Причем, верхний торец сдвоенной гребенки открыт в полость ОР. Название орбиктрон — производное от слов open resonator, binary comb, tron. Показано, что при использовании согласующей канавки между зеркалом и гребенкой, а также определенных размерах сдвоенной гребенки в орбиктроне возникает резонанс поля в пролетном канале. Благодаря чему возможно пятикратное превышение амплитуды поля в канале над амплитудой поля в ОР. Этот факт принципиально меняет оценку требуемой добротности ОР и делает перспективным продвижение орбиктрона в субмиллиметровый диапазон длин волн. Эффективность прибора возрастает в конструкции клиноорбиктрона, в которой компенсируется динамическое расслоение толстого ленточного пучка.

Abstract: This work is a continuation of the research conducted in [1]. The results of the modeling, calculation and optimization of a new type generators — orbictrons, promising at millimeter and submillimeter bands as a source of electromagnetic oscillation of medium power are presented. In contrast with an orotron a sheet beam comes through the gap of binary comb, which is located inside the bottom mirror of the open resonator (OR) perpendicular to its surface. Moreover, the top end of the binary comb is opened into the cavity of OR. The name orbictron is derived from the words open resonator, binary comb, tron. It is shown that when using the matching groove between the mirror and the comb and a specific size of the binary comb, the resonance of the field in the drift channel appears, making possible the fivefold excess in the amplitude of the field inside the channel over the amplitude of field in OR. This fact fundamentally changes the assessment required Q factor OR and makes promising promotion orbictron in submillimetric wavelength range. The efficiency of the device increases when using the construction of wedge-orbictron, at which dynamic layering of thick sheet beam is compensated.

Ключевые слова: сдвоенная гребенка, ленточный электронный поток, резонанс поля в гребенке, субмиллиметровый диапазон, орбиктрон, клиноорбиктрон, open resonator, binary comb, sheet electronic beam, field resonance in the comb, submillimetric wavelength range, orbictron, сдвоенная гребенка


Литература / References