Мультигармонічні плазмо-пучкові супергетеродинні лазери на вільних електронах
Побудова мультигармонічної нелінійної теорії плазмо-пучкових супергетеродинних лазерів на вільних електронах. Вивчення фізичних процесів у пристроях. Iнкременти зростання, рівні та механізми насичення хвиль плазмо-пучкових супергетеродинних лазерів.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | автореферат |
| Язык | украинский |
| Дата добавления | 19.07.2015 |
| Размер файла | 1,7 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Построена нелинейная самосогласованная мультигармоническая кубически-нелинейная теория плазменно-пучкового супергетеродинного лазера на свободных электронах с Н-убитронной накачкой. Выяснено, что имеется четыре разных режима работы такого устройства. Одни режимы позволяют усиливать сигналы, обладающие высокой степенью монохроматичности. Другие режимы позволяют формировать сигнал с достаточно широким мультигармоническим спектром сигнала. Проведена оценка инкрементов нарастания волн в таких приборах. Выяснено, что исследуемые ЛСЭ имеют существенно большие инкременты нарастания, чем эквивалентные двухпотоковые. Учтено влияние высших гармоник волн пространственного заряда, которое, как выяснено, играет существенную роль. Проведен анализ механизмов и уровней насыщения, из которого следует перспективность использования плазменно-пучковых супергетеродинных ЛСЭ для генерации мощного электромагнитного излучения в миллиметровом-субмиллиметровом диапазоне.
Ключевые слова: лазеры на свободных электронах, супергетеродинное усиление, плазменно-пучковая неустойчивость, мультигармоническое взаимодействие.
Abstract
Koval V.V. Multiharmonic plasma-beam superheterodyne free electron lasers. -Manuscript.
Thesis for a candidate degree in physics and mathematics, speciality 01.04.01 - physics of devices, elements and systems. - Sumy State University, Sumy, 2010.
The dissertation is devoted to the theoretical research of a new source of high-power electromagnetic radiation in the millimeter-submillimeter wavelength range - the multiharmonic plasma-beam superheterodyne free electron laser.
The self-consistent multiharmonic cubic nonlinear theories of a plasma-beam superheterodyne free-electron laser both with dopplertron pumping, and H_ubitron pumping is constructed. The increment of wave growth in the investigated systems is estimated. It is established that, under otherwise equal conditions, the plasma-beam superheterodyne FELs are characterized by much greater gain increments than the equivalent two-stream devices. Essential influence of the beam waves higher harmonics on saturation processes in the investigated system is shown. The analysis of saturation mechanisms is carried out. It is found out, that the basic mechanisms of saturation are connected with nonlinear frequency shift and capture of electrons in bunches by a plasma wave. The analysis of the levels of saturation has shown that the multiharmonic plasma-beam superheterodyne free-electron laser is promising for the use as sources of powerful electromagnetic signals in the mm_range.
Keywords: free electron laser, superheterodyne amplification, plasma-beam instability, multiharmonic interactions.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Порівняння характеристик щільності енергії та потужності випромінювання. Електрони і як вони взаємодіють електромагнітні поля важливі для нашого розуміння хімія і фізика. Квантові та класичні процеси викидів, довжини хвиль комерційно доступних лазерів.
реферат [1,6 M], добавлен 10.06.2022Эксимерные молекулы и плазмо-химические реакции. Упрощенная модель кинетики образования XeCl молекулы. Механизмы возбуждения эксимерных лазеров элекронным пучком и разрядом. Общая характеристика систем предыонизации. Формирование качественного излучения.
дипломная работа [2,6 M], добавлен 29.11.2014Мировая энергетическая система и ее проблемы. Удельный энергетический выход в различных способах получения энергии. Холодный ядерный синтез. Плазменный электролиз воды. Процесс индуцированного распада протона на основе плазмо-электрического процесса.
реферат [33,9 K], добавлен 30.01.2010Теплове випромінювання як одна з форм енергії. Теплові і газоразрядні джерела випромінювання. Принцип дії та призначення світлодіодів. Обґрунтування та параметри дії лазерів. Характеристика та головні властивості лазерів і можливість їх використання.
контрольная работа [51,0 K], добавлен 07.12.2010Існування електромагнітних хвиль. Змінне електромагнітне поле, яке поширюється в просторі з кінцевою швидкістю. Наслідки теорії Максвелла. Хвильові рівняння електромагнітних хвиль та рівняння Максвелла. Енергія електромагнітних хвиль, вектор Пойнтінга.
реферат [229,2 K], добавлен 06.04.2009Особливості голографії - нового напряму в когерентній оптиці, розвиток якого пов'язаний з появою і вдосконаленням джерел когерентного випромінювання – лазерів. Сучасний етап голографічного документа, його застосування у науці, техніці, військовій справі.
курсовая работа [71,5 K], добавлен 22.06.2015Огляд особливостей процесів теплопровідності. Вивчення основ диференціальних рівнянь теплопровідності параболічного типу. Дослідження моделювання даних процесiв в неоднорiдних середовищах з м'якими межами методом оператора Лежандра-Бесселя-Фур'є.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 16.09.2014Найпростіша модель кристалічного тіла. Теорема Блоха. Рух електрона в кристалі. Енергетичний спектр енергії для вільних електронів у періодичному полі. Механізм електропровідності власного напівпровідника. Електронна структура й властивості твердих тіл.
курсовая работа [184,8 K], добавлен 05.09.2011Перші гідродинамічні теорії глісування, їх характеристики. Режими глісування гідролітаків. Досягнення високих швидкостей суден шляхом застосування підводних крил. Теорії дослідження високошвидкісних суден. Розподіл енергії та використання енергії хвиль.
курсовая работа [67,8 K], добавлен 19.07.2010Сутність і практичне значення принципу суперпозиції хвиль. Умови виникнення та методика розрахунку групової швидкості хвиль. Зв'язок між груповою та фазовою швидкістю, схожі та відмінні риси між ними. Поняття інтерференції, її сутність і особливості.
реферат [249,4 K], добавлен 06.04.2009Взаємодія електромагнітних хвиль з речовиною. Особливості поширення електромагнітних хвиль радіочастотного діапазону в живих тканинах. Характеристики полів, що створюються тілом людини. Електронні переходи в збудженій молекулі. Фоторецепторні клітини.
реферат [238,5 K], добавлен 12.02.2011Цифрова обробка сигналів як новий напрям в електроніці. Розгляд особливостей операційного підсилювача, основні сфери застосування. Насичення як обмеження діапазону можливих значень вихідної напруги. Аналіз стенду для вивчення операційного підсилювача.
курсовая работа [620,6 K], добавлен 19.03.2013Гармонічні коливання однакового напрямку і однакові частоти та биття. Циклічні частоти, значення амплітуди. Додавання взаємно перпендикулярних коливань та фігури Ліссажу. Диференціальне рівняння вільних затухаючих коливань та його розв’язування.
реферат [581,6 K], добавлен 06.04.2009Границі застосовності класичної механіки. Сутність теорії відносності та постулати Ейнштейна. Простір і час в теорії відносності. Поняття про релятивістську динаміку. Молекулярно-кінетичний і термодинамічний методи вивчення макроскопічних систем.
лекция [628,3 K], добавлен 23.01.2010Методи наближеного розв’язання крайових задач математичної фізики, що виникають при моделюванні фізичних процесів. Використання засобів теорії наближень атомарними функціями. Способи розв’язання крайових задач в інтересах математичного моделювання.
презентация [8,0 M], добавлен 08.12.2014Фундаментальні фізичні явища на атомарному рівні стосовно дії квантових та оптико-електронних приладів. Загальний метод Гіббса як логічна послідовна основа статистичної фізичної теорії. Основні принципи статистичної фізики. Елементи теорії флуктуацій.
учебное пособие [1,1 M], добавлен 18.04.2014Коливання ребристих оболонок на пружній основі з використанням геометрично нелінійної теорії стержнів і оболонок типу Тимошенка. Взаємодія циліндричних та сферичних оболонок з ґрунтовим середовищем. Чисельні алгоритми розв'язування динамічних задач.
автореферат [103,4 K], добавлен 10.04.2009Змінне електромагнітне поле в однорідному середовищі та вакуумі. Поводження хвиль на границях розділу. Відбивна й пропускна здатність, кут Брюстера. Рівняння поширення хвиль у оптичному хвилеводі. Дисперсійні рівняння тришарового діелектричного хвилеводу.
курсовая работа [289,9 K], добавлен 21.01.2011Алгоритм прямого методу Ейлера, побудова дискретної моделі за ним. Апроксимація кривої намагнічування методом вибраних точок. Аналіз перехідних процесів з розв’язанням диференціальних рівнянь явним методом Ейлера. Текст програми, написаний мовою Сі++.
контрольная работа [199,5 K], добавлен 10.12.2011Загальне поняття інтерференції хвиль. Інтерференція монохроматичних світлових хвиль. Екстремальні значення результуючої інтенсивності. Форми інтерференційних смуг. Способи розподілу пучків світла. Просторова і тимчасова когерентність оптичних джерел.
контрольная работа [412,4 K], добавлен 08.12.2010
