Иследование взаимодействия электронных пучков с полями периодических и слабонеоднородных электродинамических структур вблизи критических частот в вакуумных усилителях и генераторах терагерцевого диапазона частот

Целью проекта является разработка методов компьютерного моделирования и исследование процессов усиления и генерации в нескольких типов вакуумных электронных приборов терагерцевого диапазона, в которых взаимодействие электронного потока с электромагнитными полями происходит в условиях, когда частота сигнала близка к границе полосы пропускания периодической или однородной электродинамической структуры. Для достижения этой цели предлагается решение следующих задач: - Развитие теории электронно-волнового взаимодействия в окрестности критических частот на основе дискретной теории возбуждения периодических структур- Применение развитой теории для исследования генераторов с распределенным взаимодействием О-типа ТГц диапазона. - Исследование взаимодействия электронного потока с полями открытого связанного резонатора с трансформацией мод в гиротроне ТГЦ диапазона, работающем на второй гармонике гирорезонансной частоты. - Развитие методов компьютерного моделирования открытых электродинамических структур, используемых в усилителях и генераторах ТГц диапазона на основе методов конечных элементов и интегрального уравнения. Исследования предполагается проводить с использованием как аналитических, так и численных методов, включая методы нестационарной теории электроники СВЧ, методы частиц в ячейке и крупных частиц, методы конечных элементов, метод интегральных уравнений, другие подходы. Практическая важность проекта обусловлена использованием полученных результатов для создания вакуумных приборов в терагерцевом диапазоне, которые могут найти применение в спектроскопии, медицине, системах передачи информации, системах безопасности и других приложениях.