Повышение эффективности гиротронов путем улучшения качества электронного потока и многоступенчатой рекуперации остаточной энергии электронов Трофимов Павел Анатольевич

Краткое описание

Трофимов, Павел Анатольевич.
Повышение эффективности гиротронов путем улучшения качества электронного потока и многоступенчатой рекуперации остаточной энергии электронов : диссертация ... кандидата физико-математических наук : 01.04.04 / Трофимов Павел Анатольевич; [Место защиты: ФГАОУ ВО «Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого»]. - Санкт-Петербург, 2020. - 158 с. : ил.
Оглавление диссертациикандидат наук Трофимов Павел Анатольевич
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. СИСТЕМЫ ФОРМИРОВАНИЯ И ТРАНСПОРТИРОВКИ ВЭП В
ГИРОТРОНАХ (ОБЗОР)
1.1. Формирование ВЭП в электронно-оптической системе гиротрона. Диагностика электронного потока и методы улучшения его качества
1.1.1. Факторы, определяющие качество ВЭП
1.1.2. Методы определения скоростных и энергетических характеристик ВЭП
1.1.2.1. Метод тормозящего поля
1.1.2.2. Метод емкостного зонда
1.1.3. Методы определения эмиссионной неоднородности катода
1.1.4. Методы улучшения качества ВЭП
1.2. Коллекторные системы в гиротронах
1.2.1. Классификация коллекторных систем и их основные типы. Принципы работы коллекторов
1.2.2. Коллекторы с магнитным полем
1.2.2.1. Коллекторные системы со статическим адиабатическим магнитным полем
1.2.2.2. Коллекторные системы со сканирующим магнитным полем
1.2.2.3. Коллекторные системы с нарушением адиабатичности
1.2.3. Коллекторные системы с комбинированным электрическим и магнитным полем. Рекуперация остаточной энергии ВЭП
1.3. Выводы
ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ И МЕТОДИКИ
ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1. Экспериментальный прибор и установка
2.2. Методы измерения параметров ВЭП
2.3. Методики регулирования распределений электрического и магнитного полей
2.4. Выводы
ГЛАВА 3. ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ВЫСОКОЭФФЕКТИВНОГО
ГИРОТРОНА
3.1. Описание расчетной модели
3.2. Влияние неоднородности эмиссии на качество ВЭП
3.3. ВЭП с улучшенными скоростными характеристиками в электронно-оптической системе гиротрона
3.4. Взаимодействие электронного потока с электромагнитным полем в резонаторе гиротрона
3.5. СВЧ диагностика скоростных характеристик ВЭП
3.5.1. Проектирование диагностической системы для гиротрона СПбПУ
3.5.2. Численное моделирование высокочастотных процессов в замедляющей системе
3.6. Выводы
ГЛАВА 4. МОДЕЛИРОВАНИЕ КОЛЛЕКТОРОВ С МНОГОСТУПЕНЧАТОЙ
СИСТЕМОЙ РЕКУПЕРАЦИИ ЭНЕРГИИ ДЛЯ ГИРОТРОНОВ
4.1. Принцип сепарации электронов в скрещенных электрическом и магнитном полях
4.2. Система рекуперации энергии для гиротрона СПбПУ
4.2.1. Конструкция коллекторной системы. Распределения электрического и магнитного полей
4.2.2. Траекторный анализ отработанного ВЭП в коллекторной области гиротрона СПбПУ
4.3. Система с рекуперации энергии для прототипа гиротрона DEMO
4.3.1. Параметры гиротрона DEMO
4.3.2. Коллекторная система с идеализированным распределением азимутального магнитного поля
4.3.3. Коллекторная система с тороидальным соленоидом
4.4. Выводы
ГЛАВА 5. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ
ВЫСОКОЭФФЕКТИВНОГО ГИРОТРОНА
5.1. Энергетические спектры электронов в отработанном пучке
5.2. Подавление паразитных низкочастотных колебаний при оптимизации распределения электрического поля в области МИП
5.3. Повышение электронного КПД гиротрона при оптимизации распределения электрического поля в области МИП
5.4. Повышение полного КПД гиротрона СПбПУ с системой рекуперации остаточной энергии электронов
5.5. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ВВЕДЕНИЕ