СТИМУЛИРОВАННОЕ ЧЕРЕНКОВСКОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ РЕЛЯТИВИСТСКОГО ЭЛЕКТРОННОГО ПУЧКА, ДВИЖУЩЕГОСЯ НАД ПЕРИОДИЧЕСКИ-ГОФРИРОВАННОЙ ПОВЕРХНОСТЬЮ (КВАЗИОПТИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ)
Гинзбург Н.С., Малкин А.М., Железнов И.В., Заславский В.Ю., Сергеев А.С.

Received: December 5, 2012

DJVU (568.7K)

PDF (881.4K)

В рамках квазиоптического подхода исследованы распространение волн над периодически гофрированными поверхностями и их возбуждение релятивистскими электронными потоками. В предположении малой (в масштабе периода и длины волны) глубины гофрировки получено дисперсионное уравнение для нормальных волн, на основании которого выделены два предельных случая. В первом из них частота волны далека от частоты брэгговского резонанса и распространение волн может быть описано в рамках импедансного приближения, в котором происходит замедление основной пространственной гармоники. Во втором предельном случае, реализующемся при частотах, близких к брэгговскому резонансу, поле представляется в виде двух встречных квазиоптических волновых пучков, связанных на гофрированной поверхности и формирующих поверхностную нормальную волну. При взаимодействии с электронным потоком первому случаю соответствует конвективная неустойчивость, которая может быть использована для реализации усилительных режимов, а второму - абсолютная, применяемая в генераторах поверхностной волны. На основании развитой теории определены основные характеристики усилительных и генераторных схем: инкременты, эффективность энергообмена, формирование пространственной самосогласованной структуры излучаемого поля. Показана перспективность практической реализации релятивистских усилителей и генераторов поверхностной волны в субмиллиметровых диапазонах длин волн.