Вышедшие номера
Траекторный анализ в коллекторе с многоступенчатой рекуперацией энергии для прототипа гиротрона DEMO. Часть II. Тороидальное магнитное поле
Российский научный фонд, Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований отдельными научными группами, 16-12-10010
Российский научный фонд, Проведение исследований научными лабораториями мирового уровня в рамках реализации приоритетов научно-технологического развития Российской Федерации, 19-79-30071
Лукша О.И. 1, Трофимов П.А.1, Мануилов В.Н.2,3, Глявин М.Ю.3
1Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, Санкт-Петербург, Россия
2Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского, Нижний Новгород, Россия
3Федеральный исследовательский центр Институт прикладной физики Российской академии наук, Нижний Новгород, Россия
Email: louksha@rphf.spbstu.ru
Поступила в редакцию: 11 января 2021 г.
В окончательной редакции: 11 января 2021 г.
Принята к печати: 7 февраля 2021 г.
Выставление онлайн: 21 марта 2021 г.

Представлены результаты моделирования коллектора c 4-х ступенчатой рекуперацией остаточной энергии пучка для прототипа гиротрона, разрабатываемого для проекта DEMO. Для пространственной сепарации электронов с разной энергией используется азимутальное магнитное поле, создаваемое тороидальным соленоидом. Повышение эффективности рекуперации и снижение потока электронов, отраженных от коллектора, достигается за счет снижения разброса радиального положения ведущих центров электронных траекторий при оптимальных параметрах тороидального соленоида, а также за счет использования секционированного электронного пучка. Траекторный анализ отработанного потока с распределениями электронов по компонентам скорости и координаты, приближенными к полученным в экспериментах с мощными гиротронами, показал возможность достижения полного КПД гиротрона более 80%, близкого к максимальному КПД при идеальной сепарации фракций электронного пучка с разной энергией. Ключевые слова: СВЧ электроника, гиротрон, электронный поток, рекуперация энергии.
  1. K. Sakamoto, M. Tsuneoka, A. Kasugai, T. Imai, T. Kariya, K. Hayashi, Y. Mitsunaka. Phys. Rev. Lett., 73 (26), 3532 (1994)
  2. M.Y. Glyavin, A.N. Kuftin, N.P. Venediktov, V.E. Zapevalov. Int. J. Infrared Millim., 18, 2129 (1997)
  3. M. Thumm. J. Infrared Millim. Te., 41 (1), 1 (2020)
  4. V.N. Manuilov, M.V. Morozkin, O.I. Luksha, M.Y. Glyavin. Infrared Phys. Techn., 91, 46 (2018)
  5. J. Jelonnek et al. Fusion Eng. Des., 123, 241(2017)
  6. I.Gr. Pagonakis, J.-P. Hogge, S. Alberti, K.A. Avramides, J.L. Vomvoridis. IEEE Tr. Plasma Sci., 36 (2), 469 (2008)
  7. О.И. Лукша, П.А. Трофимов. Письма в ЖТФ, 41 (18), 38 (2015). [O.I. Louksha, P.A. Trofimov. Tech. Phys. Lett., 41 (9), 884 (2015).]
  8. C. Wu, I.G. Pagonakis, K.A. Avramidis, G. Gantenbein, S. Illy, M. Thumm, J. Jelonnek. Phys. Plasmas, 25 (3), 033108 (2018)
  9. O.I. Louksha, P.A. Trofimov. Proc. 18th Int. Vacuum Electronics Conf., IVEC 2017 (London, United Kingdom, 2017), p. 1
  10. О.И. Лукша, П.А. Трофимов. ЖТФ, 89 (12), 1988 (2019). [O.I. Louksha, P.A. Trofimov. Tech. Phys., 64 (12), 1889 (2019).]
  11. О.И. Лукша, П.А. Трофимов. ЖТФ, 91 (1), 125 (2021). [O.I. Louksha, P.A. Trofimov. Tech. Phys., 66 (1), 118 (2021).]
  12. Д.В. Касьяненко, О.И. Лукша, Б. Пиосчик, Г.Г. Соминский, М. Тумм. Изв. вузов. Радиофизика, 47 (5-6), 463 (2004). [D.V. Kas'yanenko, O.L. Louksha, B. Piosczyk, G.G. Sominsky, M. Thumm. Radiophys. Quant. Electron., 47 (5-6), 414 (2004)
  13. O. Louksha, B. Piosczyk, G. Sominski, M. Thumm, D. Samsonov. IEEE Tr. Plasma Sci., 34 (3), 502 (2006)
  14. Д.В. Борзенков, О.И. Лукша. ЖТФ, 67 (9), 98 (1997). [D.V. Borzenkov, O.I. Luksha. Tech. Phys. 42 (9), 1071 (1997).]
  15. О.И. Лукша, Д.Б. Самсонов, Г.Г. Соминский, А.А. Цапов. ЖТФ, 82 (6), 101 (2012). [O.I. Louksha, D.B. Samsonov, G.G. Sominskii, A.A. Tsapov. Tech. Phys., 57 (6), 835 (2012).]
  16. M. Glyavin, V. Manuilov, M. Morozkin. Proc. 43rd Int. Conf. Infrared, Millimeter, and Terahertz Waves (Nagoya, Japan, 2018), 8510139
  17. G.G. Denisov et al. Rev. Sci. Instrum., 89 (8), 084702 (2018)
  18. CST Studio Suite. Electromagnetic field simulation software [Электронный ресурс] Режим доступа: https://www.3ds.com/products-services/simulia/products/cst-studio-suite/

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.