Исследование эффектов развития и взаимодействия неустойчивостей в интенсивных релятивистских пучках заряженных частиц и их применения для генерации сверхмощного излучения СВЧ и ТГц диапазонов

Цель проекта - решение актуальной фундаментальной проблемы современной вакуумной и плазменной электроники больших мощностей и физики плазмы, касающейся теоретического изучения возникновения и взаимодействия различных типов пучково-плазменных неустойчивостей, возникающих при распространении сильноточных релятивистских электронных пучков, использования этих неустойчивостей для генерации мощного электромагнитного излучения в сверхвысокочастотном (СВЧ) и терагерцевом (ТГц) диапазонах. Исследован вопрос о формировании когерентных электронных структур в релятивистском электронном пучке под действием развивающихся и сосуществующих в нем типов неустойчивостей. В частности, было обнаружено, что в рассматриваемой релятивистской системе наряду со сжатым состоянием реализуются вращающиеся в азимутальном направлении плотные вихревые структуры. Изучен механизм возникновения нового типа неустойчивости, так называемой «безионной» неустойчивости при взаимодействии двух релятивистских электронных пучков, один из которых находится в режиме сжатого состояния, описаны его свойства. Предложены механизмы генерации СВЧ- и суб-ТГц-излучения на основе выявленных фундаментальных эффектов неустойчивого поведения в релятивистских электронных пучках со сверхкритическим током.