- Новые сведения, необходимые для развития представлений о закономерностях формирования ВЭП высокого качества в гирорезонансных устройствах, позволяет получать разработанный и реализованный комплекс слабовозмущающих методов диагностики, обладающих высокими показателями чувствительности, временного и пространственного разрешения.
- Разработанная модель численного моделирования позволяет рассчитывать в типичных режимах работы гироприборов динамику накопления электронов в ловушке между катодом и магнитной пробкой, а также развитие в захваченном в ловушку пространственном заряде коллективных процессов с характерными частотами в диапазоне десятков-сотен мегагерц.
- Механизм возникновения низкочастотных колебаний в захваченном в ловушку пространственном заряде, определенный на основании полученных экспериментальных и расчетных данных, связан с развитием неустойчивости в ансамбле неизохронных электронных осцилляторов, подобной неустойчивости отрицательной массы.
- Низкочастотные колебания пространственного заряда возникают в электронно-оптической системе гироприборов при превышении питч-фактором порогового значения и ведут к ухудшению качества ВЭП, проявляющемуся в уширении спектра энергий электронов, в изменении пространственной структуры пучка вследствие смещения электронов поперек силовых линий магнитного поля, в бомбардировке катода и появлении вторичных электронов.
- При уровне эмиссионных неоднородностей термокатода магнетронно-инжекторной пушки, превышающем предельное значение, возрастание этих неоднородностей приводит к увеличению скоростного разброса электронов и снижению порогового питч-фактора возбуждения низкочастотных колебаний пространственного заряда, а в присутствии этих колебаний - к увеличению их амплитуды и разброса электронов по энергии.
- Снижение амплитуды низкочастотных колебаний и повышение качества ВЭП, необходимые для увеличения рабочего питч-фактора и КПД гиро-трона, могут быть достигнуты за счет выработанных в работе методов оптимизации распределений электрического и магнитного полей в области формирования ВЭП, а также при повышении эмиссионной однородности термокатода с помощью термической и ионной обработки.
[A2] Лукша О.И., Цыбин О.Ю. Применение распределенной мелкодисперсной мишени для анализа структуры электронного потока // Письма в ЖТФ. 1989. Т. 15, № 23. С. 75–78.
[A3] Архипов А.В., Лукша О.И., Толкачев В.Б., Цыбин О.Ю. Способ измерения структуры потока заряженных частиц. А. с. 1475470 СССР от 22.12.1988 // Б. И. 1989. № 15.
[A4] Лукша О.И., Цыбин О.Ю. Исследование колебаний электронного потока в фокусирующем магнитном поле // Тез. Всесоюзн. семинара "Волновые и колебательные явления в электронных приборах О-типа", Ленинград, 1990. С. 91.
[A5] Лукша О.И., Цыбин О.Ю., Шешко О.Л. Применение магнетронно-инжекторной пушки для исследования процессов ионного распыления поверхности твердого тела // Тез. Всесоюзн. совещания-семинара "Диагностика поверхности ионными пучками", Москва, 1990. С. 210.
[A6] Лукша О.И., Цыбин О.Ю., Шешко О.Л. Анализ вторичных частиц при бомбардировки поверхности молибдена комплексом ионов остаточного газа // Тез. Все-союзн. конф. по эмиссионной электронике, Ленинград, 1990. Т. 2. С. 180.
[A7] Цыбин О.Ю., Лукша О.И. Способ настройки электронно-оптической системы прибора магнетронного типа. А. с. 1586448 СССР от 15.04.1990.
[A8] Лукша О.И., Цыбин О.Ю. Электронно-оптическая система гиротронного типа. А. с. 1686967 СССР от 22.06.1991.
[A9] Лукша О.И., Цыбин О.Ю. Электронно-оптическая система для СВЧ приборов. А. с. 1697554 СССР от 08.09.1991.
[A10] Лукша О.И., Цыбин О.Ю. Исследование образования вторичных атомных частиц на катоде электронной пушки // Тез. Всесоюзн. конф. "Взаимодействие ионов с поверхностью", Москва, 1991. Т. 2. С. 31–32.
[A11] Лукша О.И., Цыбин О.Ю. Исследование образования вторичных частиц при взаимодействии ионов с поверхностью электродов в мощных электронных вакуумных приборах // Тез. Всесоюзн. семинара по вторичной ионной и ионно-фотонной эмиссии, Харьков, 1991. С. 67–68.
[A12] Лукша О.И., Цыбин О.Ю. Исследование характеристик активной среды в электронно-оптической системе гиротронного типа // Труды ЛГТУ. 1991. № 436. С. 39–42.
[A13] Лукша О.И., Цыбин О.Ю. Ионная диагностика поверхностей эффективных термоэмиттеров в мощных ЭВП // Научное приборостроение. 1992. Т. 2, № 4. С. 35–42.
[A14] Лукша О.И., Цыбин О.Ю. Исследование эмиссии атомных частиц с поверхности термокатода электронной пушки // ЖТФ. 1992. Т. 62, № 10. С. 154–159.
[A15] Лукша О.И., Цыбин О.Ю. Пространственно-временная структура электронного потока в электронно-оптической системе гиротронного типа // Лекции по электронике СВЧ и радиофизике (9-ая зимняя школа-семинар). Саратов: Изд-во ГосУНЦ "Колледж", 1993. С. 20–29.
[A16] Лукша О.И., Толкачев В.Б., Цыбин О.Ю. Вторичные частицы и ограничивающие явления в высокочастотных вакуумных релятивистских устройствах // Лекции по электронике СВЧ и радиофизике (9-ая зимняя школа-семинар). Саратов: Изд-во ГосУНЦ "Колледж", 1993. С. 45–56.
[A17] Лукша О.И., Цыбин О.Ю. Диагностика поверхности эффективных эмиттеров в мощных электронных вакуумных приборах // Вакуумная техника и технология. 1993. № 1. С. 43–46.
[A18] Лукша О.И., Соминский Г.Г. Исследование колебаний пространственного заряда в винтовых электронных пучках систем гиротронного типа // ЖТФ. 1994. Т. 64, № 11. С. 160–168.
[A19] Архипов А.В., Богданов Л.Ю., Лукша О.И. и др. Формирование и диагностика электронных пучков для мощных устройств // Тез. Российской научно-технической конференции "Инновационные наукоемкие технологии для России", Санкт-Петербург, 1995. Ч. 9. С. 32.
[А20] Андронов А.Н., Лукша О.И., Робозеров С.В., Соминский Г.Г. Проблема создания и исследования эмиттеров для мощных гиротронов // Тез. Российской научно-технической конференции "Инновационные наукоемкие технологии для России", Санкт-Петербург, 1995. Ч. 9. С. 33.
[A21] Лукша О.И., Соминский Г.Г. Пространственно-временные характеристики коллективных процессов в винтовых электронных пучках систем гиротронного типа // ЖТФ. 1995. Т. 65, № 2. С. 198–202.
[A22] Архипов А.В., Богданов Л.Ю., Лукша О.И., и др. Исследование колебаний объемного заряда и формирования пространственных структур в электронном потоке с магнитным удержанием. Часть 1 // Изв. вузов. Прикладная нелинейная динамика. 1995. Т. 3, № 4. С. 43–54.
[A23] Архипов А.В., Богданов Л.Ю., Лукша О.И., и др. Исследование колебаний объемного заряда и формирования пространственных структур в электронном потоке с магнитным удержанием. Часть 2 // Изв. вузов. Прикладная нелинейная динамика. 1995. Т. 3, № 5. С. 35–58.
[A24] Andronov A.N., Ilyin V.N., Luksha O.I., et al. Formation and diagnostic of helical electron beams // Dig. 20th Int. Conf. Infrared and Millimeter Waves, Orlando, USA, 1995, P. 141–142.
[A25] Louksha O.I., Sominski G.G. Study of space charge oscillations in gyrotron // Proc. 11th Int. Conf. High Power Particle Beams "BEAMS´96", Prague, Czech Rep., 1996. P. 418–421.
[A26] Andronov A.N., Ilyin V.N., Luksha O.I., et al. Formation and diagnostic of helical gyrotron electron beams // Proc. 11th Int. Conf. High Power Particle Beams "BEAMS´96", Prague, Czech Rep., 1996. P. 485–488.
[A27] Andronov A.N., Ilyin V.N., Luksha O.I., et al. Metal-porous cathodes – effective sources of electron emission for high-power gyrotron // Dig. Int. Vacuum Electron Sources Conf., Eindhoven, The Netherlands, 1996. P. G11.
[A28] Andronov A.N., Ilyin V.N., Louksha O.I., et al. Design and fabrication of electron sources for high-power CW gyrotrons // Dig. Int. Vacuum Electron Sources Conf., Eindhoven, The Netherlands, 1996. P. G13.
[A29] Борзенков Д.В., Лукша О.И. Численное моделирование динамики пространственного заряда в ловушке гиротрона // ЖТФ. 1997. Т. 67, № 9. С. 98–102.
[A30] Лукша О.И., Соминский Г.Г. Исследование колебаний пространственного заряда в ловушке гиротрона // Тез. Всеросс. межвузовской конф. "Современные проблемы электроники и радиофизики СВЧ", Саратов, 1997. С. 33–35.
[A31] Ilyin V.N., Louksha O.I., Mjasnikov V.E., et al. Effect of emission inhomogeneities on low-frequency oscillations in gyrotron-type electron beams // Proc. 12th Int. Conf. High Power Particle Beams "BEAMS´98", Haifa, Israel, 1998. V. 2. P. 800–804.
[A32] Glyavin M.Yu., Goldenberg A.L., Louksha O.I., et al. Experimental studies of gyro-tron electron beam systems // Proc. Research Workshop "Cyclotron-resonance masers and gyrotrons", Kibbutz Ma´ale Hachamisha, Israel, 1998. P. 54–55.
[A33] Louksha O.I., Sominski G.G., Kas´yanenko D.V. Experimental study and numerical simulation of electron beam in gyrotron-type electron-optical system // Proc. Int. University Conf. "Electronics and radiophysics of ultra-high frequencies", St. Petersburg, Russia, 1999, P. 130–133.
[A34] Louksha O.I., Sominskii G.G., Kas’yanenko D.V. Experimental study and numerical modeling of the electron beam formed in the electron-optical system of a gyrotron // J. Comm. Tech. Electron. 2000. Vol. 45, suppl. 1. P. 71–76.
[A35] Kas’yanenko D.V., Louksha O.I., Piosczyk B., et al. Low-frerquency parasitic oscillations in the 74.2 GHz moderate-power pulse gyrotron // Proc. 5th Int. Workshop Strong Microwaves in Plasmas, Nizhny Novgorod, Russia, 2002. Vol. 1. P. 162–167.
[A36] Касьяненко Д.В., Лукша О.И., Пиосчик Б. и др. Низкочастотные паразитные колебаний пространственного заряда в винтовом электронном пучке гиротрона // Лекции по электронике СВЧ и радиофизике (12-я зимняя школа-семинар). Саратов: Изд-во ГосУНЦ "Колледж", 2003, с. 29–30.
[A37] Касьяненко Д.В., Лукша О.И., Пиосчик Б. и др. Низкочастотные паразитные колебаний пространственного заряда в винтовом электронном пучке гиротрона // Изв. вузов. Радиофизика. 2004. Т. 47, № 5–6. С. 463–470.
[A38] Kas’yanenko D.V., Louksha O.I., Piosczyk B., et al. Experimental investigation of electron energy spectra in collector region of moderate-power millimeter-wave gyro-tron // Proc. 10th ITG-Conf. Displays and Vacuum Electronics, Garmisch-Partenkirchen, Germany, 2004. P. 81–86.
[A39] Kas’yanenko D., Louksha O., Piosczyk B., et al. Measurements of electron beam characteristics in the moderate-power 4-mm gyrotron // Dig. Joint 29th Int. Conf. Infrared and Millimeter Waves, and 12th Int. Conf. Terahertz Electronics, Karlsruhe, Germany, 2004. P. 661–662.
[A40] Louksha O., Piosczyk B., Sominski G., et al. Electron emission inhomogeneity and low-frequency parasitic oscillations in a gyrotron // Proc. 7th Workshop High Energy Density and High Power RF, Kalamata, Greece, 2005. P. 219–220.
[A41] Louksha O.I., Piosczyk B., Sominski G.G., et al. Effect of electron emission inhomo-geneity on electron beam characteristics and output parameters of a 4-mm gyrotron // Proc. 6th Int. Workshop Strong Microwaves in Plasmas, Nizhny Novgorod, Russia, 2005. Vol. 1. P. 135–140.
[A42] Louksha O., Piosczyk B., Sominski G., et al. On potentials of gyrotron efficiency enhancement: measurements and simulations on a 4-mm gyrotron // IEEE Trans. Plasma Sci. 2006. Vol. 34, no. 3. P. 502–511.
[A43] Лукша О.И., Пиосчик Б., Соминский Г.Г. и др. Мощные гиротроны для систем управляемого термоядерного синтеза и технологии: поиск путей повышения эффективности // Известия РАН. Энергетика. 2006. № 5. C. 131–146.
[A44] Лукша О.И., Пиосчик Б., Соминский Г.Г. и др. Улучшение качества винтового электронного пучка – путь к повышению эффективности гиротронов // Материалы 13-ой зимней школы-семинара по СВЧ электронике и радиофизике, Саратов, 2006. С. 44–45.
[A45] Лукша О.И., Пиосчик Б., Соминский Г.Г. и др. Подавление паразитных колебаний пространственного заряда в гиротроне // Изв. вузов. Радиофизика. 2006. Т. 49, № 10. С. 880–886.
[A46] Louksha O., Piosczyk B., Samsonov D., et al. Improvement of gyrotron beam quality by suppression of parasitic low-frequency oscillations // Dig. Joint 31st Int. Conf. Infrared and Millimeter Waves, and 14th Int. Conf. Terahertz Electronics, Shanghai, China, 2006. P. 85.
[A47] Louksha O., Piosczyk B., Sominski G., Thumm M. An experimental facility for investigation of gyrotron cathode emission non-uniformities // Dig. Joint 31st Int. Conf. Infrared and Millimeter Waves and 14th Int. Conf. Terahertz Electronics, Shanghai, China, 2006. P. 86.
[A48] Лукша О.И., Паутов В.Л., Пиосчик Б. и др. Исследование катодов для мощных гиротронов миллиметрового диапазона длин волн // Научно-технические ведомости СПбГПУ. 2007. № 1. С. 291–294.
[A49] Louksha O., Piosczyk B., Samsonov D., et al. Experimental study of gyrotron efficiency enhancement by improvement of electron beam quality // Dig. Joint 32nd Int. Conf. Infrared and Millimeter Waves, and 15th Int. Conf. Terahertz Electronics, Cardiff, UK, 2007. P. 880–881.
[A50] Dammertz G., Louksha O., Sominski G., Thumm M. On the possibility to use the treatment of gyrotron cathodes by the potassium ion flow for their emission homogeneity increase // Dig. Joint 32nd Int. Conf. Infrared and Millimeter Waves, and 15th Int. Conf. Terahertz Electronics, Cardiff, UK, 2007. P. 690–691.
[A51] Louksha O., Sominski G., Samsonov D., et al. Effect of ion bombardment on emission characteristics of gyrotron cathodes // Dig. 35th IEEE Int. Conf. Plasma Science, Karlsruhe, Germany, 2008. P. 226.
[A52] Лукша О.И., Соминский Г.Г., Самсонов Д.Б. и др. Исследование возможностей использования ионной обработки для повышения качества гиротронных катодов // Изв. вузов. Прикладная нелинейная динамика. 2008. Т. 16, № 3. С. 129–141.
[A53] Лукша О.И., Соминский Г.Г., Самсонов Д.Б. и др. Повышение качества гиро-тронных катодов с помощью ионной обработки // Материалы научно-практической конф. "Научные исследования и инновационная деятельность", Санкт-Петербург, 2008. С. 318–323.
[A54] Лукша О.И. Низкочастотные коллективные процессы в электронных потоках гиротронов: эксперимент и численное моделирование // Материалы 14-ой международной зимней школы-семинара по электронике СВЧ и радиофизике, Саратов, 2009. С. 71.
[A55] Лукша О.И. Моделирование низкочастотных коллективных процессов в электронных потоках гиротронов // Изв. вузов. Радиофизика. 2009. Т. 52, № 5–6. С. 425–437.
[A56] Лукша О.И., Самсонов Д.Б., Соминский Г.Г., Цапов А.А. Применение ионной обработки для повышения качества гиротронных катодов // Научно-технические ведомости СПбГТУ. Физико-математические науки. 2009. № 4 (88). С. 133–140.
[A57] Louksha O. Numerical simulation of low-frequency collective processes in gyrotron electron beams // Dig. 35th Int. Conf. Infrared, Millimeter, and Terahertz Waves, Rome, Italy, 2010. No. Tu-E3.4.
[A58] Louksha O., Samsonov D., Sominski G., Tsapov A. Effect of electric field distribution in the magnetron-injection gun region on electron beam characteristics in gyrotrons // Dig. 35th Int. Conf. Infrared, Millimeter, and Terahertz Waves, Rome, Italy, 2010. No We-P.12.