-Л )

July 18, 2012 by admin Комментировать »

н = р„е ,

<р г 0 г ’

где Е0 = 2Ib/aAP0c , Ib -ток пучка, P0=v0l с, v0 продольная скорость, с скорость света, Л = In(b / a), a радиус внутренней трубы, b радиус внешней трубы, p = rla, Р!а

1) = гг1, г12 радиальные координаты внутренней

и внешней границ пучка.

Система нелинейных уравнений радиального движения граничных электронов р = р имеет вид

)

где

Puc. 2. Зависимости радиальных координат границ трубчатого пучка от продольной координаты.

Пучок имеет параметры: а = 1 ст, Ъ = 2 ст,

8С=\, рс=\.Ъ, Нас= 1 kOe, I = 1 кА,

U = 490 kV, ри =1.45, р =1.58, рх =1.51, р2 = 1.64

Fig. 2. Dependences of radial coordinates of tubular beam boundaries on a longitudinal coordinate

III.  Заключение

Таким образом, в приближении огибающих трубчатого СРЭП исследован стационарный процесс его распространения в ККД, помещенной во внешнее магнитное поле. Сформулирована нелинейная система уравнений, описывающая поведение огибающих СРЭП в такой системе. Численными методами исследованы зависимости равновесных координат границ пучка и его равновесной толщины от тока пучка. Определены максимальные значения тока пучка, при которых равновесие еще возможно. Исследована форма огибающих при отклонении начальных координат границ пучка от их равновесных значений. Показано, что в этом случае границы пучка совершают осцилляции в продольном направлении.

[1]    Молоковский С. М., Сушков А. Д. Интенсивные электронные и ионные пучки Л.: Энергия. 1972. 271 с.

[2]    Лоусон Дж. Физика пучков заряженных частиц М.: Мир.1980.-439 с.

[3]    Сотников Г. В., Яценко Т. Ю. Предельный ток нескомпенсированного электронного пучка, транспортируемого в коаксиальной камере дрейфа // ЖТФ. Т.72, N 5. С. 22-25 (2002).

TRANSPORTATION OF HIGH-CURRENT RELATIVISTIC ELECTRON BEAMS IN COAXIAL DRIFT CHAMBERS

Balakirev V. A., Tkach Yu. V., Yatsenko T. Yu. Institute for Electromagnetic Research Kharkov, Ukraine, 61022 phone +380 (572) 435952 e-mail: tatyana@iemr. vl.net. ua

Abstract The process of high-current relativistic electron beam propagation in a coaxial drift chamber located in homogeneous magnetic fields has been studied theoretically.

I. Introduction

Studies of high-current relativistic electron beams (REBs) transportation in magnetic fields [1, 2] are of considerable interest for the development of powerful microwave amplifiers and oscillators, collective ion acceleration, plasma heating by collective instabilities evolution and for other applications. In this report we present the results of theoretical studies of stationary transportation of tubular REBs in a coaxial drift chamber (CDC) located in a homogeneous magnetic field. The interest in this problem is determined by the fact that in CDCs the limiting vacuum current and the power of the transported beam may be substantially increased [3].

II. Main part

The drift chamber comprises a pair of coaxial metal tubes placed in a homogeneous external magnetic field. The tubular REB propagates in the vacuum between the tubes. The REB electrons are influenced by the external magnetic field as well as by a self-consistent electromagnetic field ofthe beam, which also includes the fields of induced charge and currents on the CDC walls. We have obtained a non-linear system of equations for the radial motion of boundary particles of tubular REBs (envelope approximation). The condition of zeroing transversal moments for boundary particles is used to obtain a transcendental equation for determining the equilibrium values of internal and external radii ofthe tubular high-current REB. Dependences ofthe equilibrium radii and beam width on the beam current are found by numerical simulations. It is shown that the external equilibrium radius grows with the beam current. At a specific current value which depends on the CDC tube radii and the value of external magnetic field, the external beam radius coincides with that ofthe drift chamber. By means of numeric simulations we solve the non-linear system of equations of motion for the boundary particles ofthe tubular high-current REB at arbitrary initial values of the beam radii. It appears that in the general case when initial values of the beam radii do not coincide with their equilibrium values, the beam boundaries oscillate non-linearly.

III. Conclusions

The stationary process of the tubular high-current REB transportation in CDCs located in a homogeneous magnetic field has been investigated. The equilibrium boundaries of tubular beams have been determined by numerical calculations. The form ofthe envelope boundary of a tubular high-current REB for which initial radial coordinates of beam boundaries do not coincide with their equilibrium values has been studied.

Источник: Материалы Международной Крымской конференции «СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии», 2003г.

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты