Детальная информация

Данная работа посвящена исследованию работы гиротрона в режимах с улучшенным качеством электронного потока. Задачи, которые решались в ходе исследования: 1. Модернизация экспериментального гиротрона СПбПУ. Оснащение гиротрона коллекторной магнитной системой, предназначенной для реализации в нем многоступенчатой рекуперации остаточной энергии электронного пучка. 2. Экспериментальное исследование возможности повышения КПД модернизированного гиротрона в режимах с повышенным качеством ВЭП, которые характеризуются подавленными паразитными низкочастотными колебаниями, уменьшенным скоростным разбросом и увеличенным питч-фактором, достигнутыми при оптимизированных распределениях электрического и магнитного полей. Работа проведена с помощью гиротрона СПбПУ с длиной волны выходного излучения 4 мм и выходной мощностью ~100 кВт, оснащенном набором диагностик для определения параметров электронного пучка. В результате при оптимальных распределениях электрического и магнитного поля обеспечивался режим стабильной генерации на рабочей моде TE12,3 в отсутствии паразитных низкочастотных колебаний с максимальным КПД гиротрона, равном примерно 46 %.

The given work is devoted to studying of the gyrotron operation in the regimes with improved electron beam quality. Tasks that were solved in the course of the study: 1. Modernization of the experimental gyrotron of SPbPU. The equipment of the gyrotron collector with a magnetic system designed for implementation of multi-stage recovery of residual energy of the electron beam in this device. 2. Experimental study of the possibility of increasing the efficiency of the upgraded gyrotron in the regimes with increased HEB quality, which are characterized by suppressed parasitic low-frequency oscillations, reduced velocity spread and increased pitch factor, achieved with optimized distributions of electric and magnetic fields. The work was fulfilled using the SPbPU gyrotron with an output radiation wavelength of 4 mm and an output power of ~100 kW, equipped with a set of diagnostics for determining the parameters of the electron beam. As a result, at optimal distributions of the electric and magnetic fields, stable generation was provided at the operating mode TE12,3 in the absence of parasitic low-frequency oscillations with a maximum gyrotron efficiency of approximately 46 %.