Клинотрон на открытом резонаторе с симметричными коническими гофрированными зеркалами-горатрон

Abstract

Представлено дальнейшее развитие идеи радиального клинооротрона — клинотрон с симметричными коническими радиально гофрированными зеркалами резонатора — горатрон (ГОфрированные РАдиально зеркала, ТРОН — прибор). В таком приборе образуется сильная связь объемного поля и поверхностных резонансных полей сдвоенных конических зеркал, благодаря чему поле синхронной гармоники присутствует вблизи верхнего и нижнего зеркал. Это делает возможным использование двухлучевого ЭП. Коническая же геометрия зеркал обеспечивает клинотронный эффект. В результате повышается не только допустимая мощность прибора, но его КПД по сравнению с обычным радиальным клинооротроном. Приведены результаты расчета варианта горатрона при β 0 =0.128. Решение двумерной краевой задачи для потенциала V(r, z)=rB ϕ (r, z), определяющего осесимметричное колебание резонатора горатрона E 0m2 , проводилось с использованием стандартных пакетов для решения общих дифференциальных уравнений в частных производных с использованием конечных элементов. Анализ распределений E r (r, z), E z (r, z), B ϕ (r, z) показывает, что периодическая компонента поля существует во всем пространстве между гребенчатыми зеркалами. Такая особенность позволяет использовать двухлучевой электронный поток (ЭП). Модель ЭП горатрона содержала 3 слоя на каждый луч ±z по ∆z=0.1, уравнения движения — релятивистские. Средний по всем слоям электронный КПД составил более 30%, что в 1.5 раза больше, чем получено в расчетах КПД радиального клинотрона.