Сильноточный релятивистский гиротрон

Настоящая работа предполагает проведение исследований, направленных на создание гиротронов миллиметрового диапазона на основе сильноточных релятивистских электронных потоков с эффективностью, близкой к предельным теоретическим значениям и выходной импульсной мощностью в сотни мегаватт. Основные подходы, которые будут использованы при выполнении проекта: а) для достижения высокого питч-фактора электронов при малом скоростном разбросе формирование сильноточного электронного пучка будет осуществляться в два этапа: формирование трубчатого прямолинейного пучка; затем его раскачка одной или двумя короткими катушками, создающими поперечное магнитное поле; б) использование коротких (2-3 длины волны) резонаторов для повышения стартового и рабочего токов гиротрона; в) для повышения селективности резонатора и увеличения величины рабочего тока планируется применение в качестве рабочих, наряду с поперечно-электрическими (ТЕ), поперечно магнитных мод (ТМ) высокого порядка; г) применение коаксиальных резонаторов, что позволяет повысить предельный ток транспортировки винтового пучка и увеличить селективность резонатора. Ожидается, что в итоге выполнения проекта будет реализован экспериментальный макет релятивистского сильноточного гиротрона 8-мм диапазона длин волн с выходной мощностью 100-200 МВт и разработан детальный проект гиротрона 3-мм диапазона с мощностью 50-100 МВт.