Генерация перестраиваемого по частоте субтерагерцового излучения средней мощности для целей молекулярной газовой спектроскопии и прямого измерения тонкой структуры позитрония

Проект направлен на развитие методов генерации субтерагерцового излучения средней мощности (0.01-1 кВт) перестраиваемого по частоте в широком диапазоне (несколько процентов), что открывает новые перспективы для решения ряда актуальных фундаментальных и прикладных задач. В частности, прямые измерения тонкой структуры позитрония позволили бы экспериментально подтвердить ряд положений квантовой электродинамики. С другой стороны, непрерывное перестраиваемое когерентное излучение с указанными параметрами может быть использовано в молекулярной спектроскопии, в том числе, для обнаружения очень малоинтенсивных и потому малоизученных молекулярных спектров методом радиоакустического детектирования поглощения. В указанном диапазоне наиболее мощными и, одновременно, компактными и доступными источниками являются гиротроны, которые уже подтвердили свою значимость для ряда современных приложений. В то же время особенностью гиротронов является достаточно узкая (доли процента) полоса перестройки по частоте, что существенно ограничивает сферу их применения. В данном проекте предлагается использовать для целей перестройки частоты в гиротронах предельно короткие резонаторы с длиной в несколько раз меньшей, чем оптимальная с точки зрения достижения максимального КПД. При этом перекрытие полос генерации соседних продольных мод может быть достигнуто за счет существенного увеличения тока пучка. На этой основе будет разработан и экспериментально реализован источник излучения с частотой близкой к 200 ГГц, мощностью 0.1-1 кВт, шириной полосы перестройки на уровне 1.5-2 % (3-4 ГГц) и системой стабилизации частоты для целей молекулярной спектроскопии.