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.
31Санкт-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.
- K. Sakamoto, M. Tsuneoka, A. Kasugai, T. Imai, T. Kariya, K. Hayashi, Y. Mitsunaka. Phys. Rev. Lett., 73 (26), 3532 (1994)
- M.Y. Glyavin, A.N. Kuftin, N.P. Venediktov, V.E. Zapevalov. Int. J. Infrared Millim., 18, 2129 (1997)
- M. Thumm. J. Infrared Millim. Te., 41 (1), 1 (2020)
- V.N. Manuilov, M.V. Morozkin, O.I. Luksha, M.Y. Glyavin. Infrared Phys. Techn., 91, 46 (2018)
- J. Jelonnek et al. Fusion Eng. Des., 123, 241(2017)
- I.Gr. Pagonakis, J.-P. Hogge, S. Alberti, K.A. Avramides, J.L. Vomvoridis. IEEE Tr. Plasma Sci., 36 (2), 469 (2008)
- 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).]
- C. Wu, I.G. Pagonakis, K.A. Avramidis, G. Gantenbein, S. Illy, M. Thumm, J. Jelonnek. Phys. Plasmas, 25 (3), 033108 (2018)
- O.I. Louksha, P.A. Trofimov. Proc. 18th Int. Vacuum Electronics Conf., IVEC 2017 (London, United Kingdom, 2017), p. 1
- О.И. Лукша, П.А. Трофимов. ЖТФ, 89 (12), 1988 (2019). [O.I. Louksha, P.A. Trofimov. Tech. Phys., 64 (12), 1889 (2019).]
- О.И. Лукша, П.А. Трофимов. ЖТФ, 91 (1), 125 (2021). [O.I. Louksha, P.A. Trofimov. Tech. Phys., 66 (1), 118 (2021).]
- 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)
- O. Louksha, B. Piosczyk, G. Sominski, M. Thumm, D. Samsonov. IEEE Tr. Plasma Sci., 34 (3), 502 (2006)
- Д.В. Борзенков, О.И. Лукша. ЖТФ, 67 (9), 98 (1997). [D.V. Borzenkov, O.I. Luksha. Tech. Phys. 42 (9), 1071 (1997).]
- 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).]
- M. Glyavin, V. Manuilov, M. Morozkin. Proc. 43rd Int. Conf. Infrared, Millimeter, and Terahertz Waves (Nagoya, Japan, 2018), 8510139
- G.G. Denisov et al. Rev. Sci. Instrum., 89 (8), 084702 (2018)
- 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.
