Научная тема: «УСИЛЕНИЕ И ГЕНЕРАЦИЯ МИКРОВОЛН РЕЛЯТИВИСТСКИМИ ЭЛЕКТРОННЫМИ ПУЧКАМИ В СЕКЦИОНИРОВАННЫХ СИСТЕМАХ»
Специальность: 01.04.04
Год: 2007
Основные научные положения, сформулированные автором на основании проведенных исследований:
  1. Секционирование пространства взаимодействия в релятивистских микроволновых генераторах и усилителях черенковского типа со сверхразмерными электродинамическими системами позволяет реализовать условия получения когерентного выходного излучения одновременно с достижением высокой эффективности взаимодействия электронного потока и высокочастотных полей.
  2. Особенности взаимодействия релятивистских магнитонаправляемых электронных пучков с высокочастотными полями при двойном - черенковском и циклотронном - резонансе могут быть использованы для селекции мод в пространственно - развитых электродинамических системах микроволновых генераторов и усилителей. Наряду с избирательным подавлением электронным пучком паразитного самовозбуждения таких систем управление возбуждением циклотронных волн дает возможность расширить диапазон допустимых величин фокусирующих магнитных полей для приборов черенковского типа.
  3. В пространственно-развитых периодических электродинамических системах существенный характер приобретают квазисинхронное и несинхронное взаимодействие релятивистского электронного пучка с основной пространственной гармоникой высоких мод этих систем. Следствием таких взаимодействий являются: а)подавление выходной волны в брэгговских рефлекторах с электронным пучком в рабочем объеме - аналог комфнеровского подавления в ЛБВ; б) брэгговское рассеяние рабочей волны в релятивистской ЛОВ, приводящее к существенному изменению характеристик генератора; в) качественная перестройка дисперсионной характеристики рабочей волны в релятивистском оротроне, ведущая к подавлению в нем самовозбуждения низших продольных мод; г)ограничение мощности черенковских приборов вследствие изменения скорости электронов при пролете через потенциальный барьер, образуемый полем несинхронной волны.
  4. В релятивистских СВЧ приборах с интенсивными электронными пучками существенную роль играют процессы, обусловленные собственным квазистатическим электрическим полем таких пучков. Динамический разброс энергии частиц в пучке меняет режим его транспортировки и ведет к отражению частиц от коллекторной области, сопровождающемуся разрушением стационарной микроволновой генерации. Применение схем с переменным в пространстве собственным полем электронного пучка реализует системы с доускорением частиц, в которых значительно увеличивается эффективность взаимодействия электронов с высокочастотным полем.
  5. В секционированных СВЧ приборах возможен режим автозахвата, в котором модулированный электронный пучок возбуждает высокочастотное поле, захватывающее, в свою очередь, электронные сгустки. Применение данного режима позволяет совместить устойчивость и эффективность микроволновой генерации в секционированных приборах каскадного типа.
  6. Экспериментальная реализация серии релятивистских ЛОВ со сверхразмерными электродинамическими системами, в том числе и с распределенным выводом микроволновой энергии, обеспечиваемым брэгговскими трансформаторами волн. В генераторах этого типа впервые применен метод циклотронно-резонансной селекции мод, обеспечивший когерентность входного излучения, а также позволивший применить в релятивистских ЛОВ слабозамагниченные электронные пучки.
  7. Экспериментальная реализация серии секционированных микроволновых генераторов сантиметрового диапазона длин волн с гигаваттным уровнем выходной мощности на основе сверхразмерной релятивистской ЛБВ на медленных волнах, в том числе: резонансных ЛБВ с цепью обратной связи на селективных рефлекторах электродинамического и/или электронного типов; каскадных генераторов с нелинейным усилением сигнала субгенератора.
  8. Экспериментальная реализация гигаваттного микроволнового усилителя секционированного типа на основе последовательного соединения предусилителя - модулятора на базе ЛОВ, канала дрейфа электронного пучка, совмещенного с вводом управляющего сигнала и секции ЛБВ, работавшей на медленной гибридной волне сверхразмерного гофрированного волновода.
Список опубликованных работ
1.Абубакиров Э.Б. Поперечно-магнитные волны и селекция мод в релятивистских МЦР // Изв.вузов. Радиофизика. 1983. Т.26, №9. С.426-429.

2.Абубакиров Э.Б., Белоусов В.И., Варганов В.Н., Гинцбург В.А., Ковалев Н.Ф., Колганов Н.Г., Петелин М.И., Солуянов Е.И. Экспериментальная реализация метода циклотронно-резонансной селекции мод в релятивистских электронных высокочастотных генераторах черенковского типа // Письма в ЖТФ. 1983. Т.9, №9. С.533-536.

3.Абубакиров Э.Б., Петелин М.И. Спектрально-квантовый подход к описанию индуцированного переходного и черенковского излучения электронов // Изв.вузов. Радиофизика. 1983. Т.26, №9. С. 1141-1148.

4.Абубакиров Э.Б., Ковалев Н. Ф., Петелин М. И., Сморгонский А. В. О возможности совмещения высокой эффективности с высокой селективностью в секционированных высокочастотных релятивистских генераторах. // Тез. докл. 4 Всесоюзного семинара по релятивистской электронике, М.: МГУ, 1984. С. 72.

5.Абубакиров Э.Б., Петелин М.И. Роль несинхронных электромагнитных полей в релятивистских высокочастотных приборах // 6-й Всесоюзный симпозиум по сильноточной электронике. Тезисы докладов. Томск: ИСЭ СО АН СССР, 1986, ч.3. С.9-11.

6.Абубакиров Э.Б., Белоусов В.И., Зайцев Н.И., Иляков Е.В., Солуянов Е.И., Родин Ю.В. Влияние коллекторной плазмы на работу релятивистской ЛОВ // Там же. С. 37-39.

7.Абубакиров Э.Б., Гинзбург Н.С., Ковалев Н.Ф., Фукс М.И. Взаимодействие циклотронных волн релятивистского электронного пучка с электромагнитным полями в черенковских высокочастотных приборах // Там же. С. 23-25.

8.Абубакиров Э.Б., Волков А.Б., Гинцбург В.А., Зайцев Н.И., Иляков Е.В., Кольчугин Б.Д., Солуянов Е.И.. Фукс М.И. Секционированный СВЧ генератор черенковского типа // Там же. С. 34-36.

9.А.с. 1395065 СССР, МКИ7 Н01 Р1/16. Преобразователь типов волн / Абубакиров Э.Б., Иляков Е.В., Ковалев Н.Ф., Кулагин И.С. Бюл.№5. 2000. Приоритет от 28.03.1986.

10.Абубакиров Э.Б., Петелин М.И. Роль несинхронной составляющей высокочастотного поля в релятивистских электронных СВЧ генераторах черенковского типа // ЖТФ. 1988. Т.58, №6. С.1085-1089.

11.Абубакиров Э.Б., Гинцбург В.А., Зайцев Н.И., Ковалев Н.Ф., Колганов Н.Г., Родин Ю.В.,Солуянов Е.И., Фукс М.И. Релятивистский секционированный высокочастотный генератор типа резонансной ЛБВ // 7-й Всесоюзный симпозиум по сильноточной электронике. Тезисы докладов. Томск: ИСЭ СО АН СССР, 1988, ч.1. С.188-190.

12.Абубакиров Э.Б., Ковалев Н.Ф., Колганов Н.Г., Фукс М.И. Особенности работы релятивистских оротронов на модах шепчущей галереи // Там же. С. 185-187.

13.Абубакиров Э.Б., Зайцев Н.И., Ковалев Н.Ф., Родин Ю.В., Солуянов Е.И. Экспериментальное исследование секционированного высокочастотного генератора с самовозбужденным модулятором электронного пучка // Там же. С. 182-184.

14.Абубакиров Э.Б., Гинзбург Н.С., Ковалев Н.Ф., Фукс М.И. Влияние быстрых циклотронных волн на работу черенковских СВЧ приборов с релятивистскими электронными пучками // Радиотехника и электроника. 1989. Т.34, №5. С.1058-1066.

15.Абубакиров Э.Б., Сморгонский А.В. Получение стабильных режимов автоколебаний в релятивистском черенковском секционированном СВЧ генераторе // Радиотехника и электроника. 1990. Т.35, №1. С.133-139.

16.Абубакиров Э.Б., Сморгонский А.В. Повышение эффективности стабильных режимов в релятивистских секционированных приборах // Радиотехника и электроника. 1990. Т.35, №12. С. 2644-2647.

17.Абубакиров Э.Б. Подавление выходного сигнала Брэгговского рефлектора релятивистским электронным пучком // Радиотехника и электроника. 1990. Т.35, №12. С. 2593-2599.

18.Abubakirov E.B., Fuchs M.I., Gintzburg V.A. Ilyakov E.V., Kolchugin B.D., Kolganov N.G., Kovalev N.F., Kulagin I.S., Petelin M.I., Rodin Yu.V., Shchennikov S.V., Shmelev N.Yu., Soluyanov E.I., Zaitsev N.I. Cherenkov relativistic oscillators of coherent electromagnetic radiation with multimode electrodynamic systems // Proc. of 8th International Conf. on High-Power Electron Beams. World Scientific, 1991, vol.2. P.1105-1110.

19. Abubakirov E.B., Belousov V.I., Zaitsev N.I. Kovalev N.F., Petelin M.I., Kovalchug B.M., Strelkov P.S., Kazansky L.N., Seleznev V.D., Sinelshchikov A.V., Khomenko A.I. High-power single mode Cherenkov generator // Ibid. P. 1155-1160.

20.Abubakirov E.B., Botvinnik I.E., Bratman V.L. Vinogradov D.V., Denisov G.G., Perelshtein E.A., Polevin S.D., Rostov V.V., Sidorov A.I., Smorgonsky A.V. Experimental investigation of Cherenkov microwave amplifiers with high-current relativistic beam // Ibid. P. 1179-1186.

21.Абубакиров Э.Б., Ботвинник И.Е., Братман В.Л. Виноградов Д.В., Денисов Г.Г., Казача В.И., Красных А.К., Офицеров М.М., Перельштейн Э.А., Сидоров А.И. Получение мощного СВЧ излучения диапазона миллиметровых волн в черенковской ЛБВ с релятивистским электронным пучком // ЖТФ. 1990. Т.60, №11. С.186-190.

22.Abubakirov E.B., Arhipov O.V., Bobyleva O.V., Botvinnik I.E., Bratman V.L. Vinogradov D.V., Denisov G.G., Kazacha V.I., Krasnykh A.K., Kuznetsov I.V., Nikitsky A.Yu., Ofitserov M.M., Perelshtein E.A., Sidorov A.I. Generation and acceleration of high-current annular electron beam in linear induction accelerator and generation of the power microwave radiation from Cherenkov TWT. Preprint Е9-90-407. Dubna: JINR, 1990. 10 p.

23.Абубакиров Э.Б., Волков А.Б., Зайцев Н.И. Ковалев Н.Ф., Кольчугин Б.Д., Кузиков С.В. Релятивистский секционированный СВЧ усилитель с электропрочной выходной секцией // Материалы 9-го Всесоюзного симпозиума по сильноточной электронике. Свердловск: изд-во научно-технической редакции "Гимрокс", 1992. С.209-210

24.Абубакиров Э.Б., Ковалев Н.Ф. Циклотронные эффекты в релятивистских СВЧ приборах черенковского типа // Релятивистская высокочастотная электроника: Сб. научн.тр. Вып.7. Нижний Новгород: ИПФ РАН, 1992. С. 7-21.

25.Abubakirov E.B., Kovalev N.F. Relativistic BWO as a part of sectioned generators and amplifiers // Proc. of 2-d Int. Workshop on Strong Microwaves in Plasmas. Nizhny Novgorod: IAP, 1993. V.2. P.788-793.

26.Abubakirov E.B., Fuchs M.I., Kovalev N.F., Zaitsev N.I., Brasile J.-P., Jean-Francois G., Simon M. Project of a microwave amplifier based on a compact high voltage modulator // Proc. of XVI Int. Symp. On Discharges and Electrical Insulation in Vacuum. SPIE, 1994. V.2259, P.582-585.

27.Abubakirov E.B., Fuchs M.I., Kovalev N.F., Zaitsev N.I., Brasile J.-P., Jean-Francois G., Simon M. Project of a microwave amplifier based on a compact high voltage modulator // Proc. Int. Symposium on Electromagnetic Environments and Consequences (EUROEM94). Bordeaux, 1994. P. 325-329.

28.Абубакиров Э.Б., Ковалев Н.Ф., Фукс М.И. Создание усилителя импульсных СВЧ сигналов с выходной мощностью гигаваттного уровня на основе индуцированного излучения сильноточного релятивистского электронного пучка // Физика микроволн. Сб. научных трудов. Нижний Новгород: ИПФ РАН, 1996. Т.1. С.25-33.

29.Abubakirov E.B., Savelyev A.V. Effects of non-linear bleaching in microwave relativistic devices // Proc. of 3rd Int. Workshop “Strong Microwaves in Plasmas”. N.Novgorod IAP RAS, 1996. V.2. P.841-846.

30.Abubakirov E.B., Kolganov N.G., Kovalev N.F., Palitsin A.V., Volkov A.B, Fuchs M.I. Reduction of focusing magnetic field in relativistic Cherenkov oscillators // Ibid. P. 810-828.

31.Abubakirov E.B., Fuchs M.I., Kovalev N.F. High-selectivity resonator for powerful microwave sources // Proc. 11th Int. Conf. on High Power Particle Beams. Prague: Institute of Plasma Physics, 1996. V.1. P.410-413.

32.Abubakirov E.B., Denisenko A.N., Fuchs M.I., Kovalev N.F., Soluyanov E.I., Savelyev A.V. Yastrebov V.V. Brasile J.-P., Simon M. Oversized BWO with selective Bragg mode converter // Int. Workshop on High Power Microwave Generation and Pulse Shortening. Digest of Technical Papers. Edinburgh, 1997. P.179-183.

33.Abubakirov E.B., Fuchs M.I., Kovalev N.F. Relativistic TWT with multi-channel non-linear feedback // Ibid. P. 245-249.

34.Абубакиров Э.Б., Гойхман М.Б., Денисенко А.Н., Фукс М.И., Ковалев Н.Ф., Колганов Н.Г., Кораблев Г.С., Нечуев С.И., Палицин А.В., Солуянов Е.И., Савельев А.В., Ястребов В.В. Создание усилителя импульсных СВЧ сигналов с выходной мощностью гигаваттного уровня на основе индуцированного черенковского излучения сильноточного релятивистского электронного пучка // Сборник отчетов по научным проектам МНТП России "Физика микроволн". Нижний Новгород: ИПФ РАН, 1999. Т.1. С.30-34.

35.Abubakirov E.B., Denisenko A.N., Fuchs M.I., Kolganov N.G., Kovalev N.F., Petelin M.I., Savelyev A.V., Soluyanov E.I., Yastrebov V.V., Flechtner D. X-Band Amplifier of Gigawatt Pulse Power // High Energy Density Microwaves. AIP Conf. Proc. 474. American Institute of Physics. New York: Woodbury, 1999. P.360-372.

36.Абубакиров Э.Б, Денисенко А.Н, Ковалев Н.Ф., Копелович Е.А., Солуянов Е.И., Савельев А.В., Фукс М.И., Ястребов В.В. Релятивистская ЛОВ с селективным трансформатором мод // ЖТФ. 1999. Т. 69, вып.11. С.102-105.

37.Абубакиров Э.Б, Савельев А.В. Нелинейная эволюция компенсационных режимов в высокочастотной электронике // Радиотехника и электроника. 1999. Т. 44, №9. С.1059-1063.

38.Абубакиров Э.Б, Денисенко А.Н., Солуянов Е.И., Савельев А.В., Ястребов В.В. Релятивистская резонансная лампа бегущей волны с перестраиваемой частотой генерации // Письма в ЖТФ. 2000. Т.26, вып.4. С.14-18.

39.Абубакиров Э.Б, Савельев А.В. Релятивистские СВЧ приборы с доускорением электронного пучка в пространстве взаимодействия // ЖТФ. 2000. Т.70, вып.7. С.70-73.

40.Abubakirov E.B., Denisenko A.N., Soluyanov E.I., Yastrebov V.V. Sectioned microwave oscillators with frequency tuning. // Int. Conference on Electromagnetic Environments and Consequences (EUROEM2000). Edinburgh, 2000. P.101.

41.Abubakirov E., Fuchs M., Schamiloglu E. Effects in an HPM BWO induced by the spent electron beam // Digest of Technical Papers 13th IEEE Int. Pulsed Power conference (PPPS-2001). Las Vegas, 2001. V.2. P.1622-1625.

42.Абубакиров Э.Б, Гинзбург Н.С., Сергеев А.С. О влиянии брэгговского рассеяния на работу релятивистской лампы обратной волны // Радиотехника и электроника. 2001. Т. 46, №11. С.1374-1378.

43.Abubakirov E.B., Denisenko A.N., Fuchs M.I., Kolganov N.G., Kovalev N.F., Petelin, M.I., Savelyev A.V., Schamiloglu E., Soluyanov E.I., Yastrebov V.V. X-Band Gigawatt Amplifier // IEEE Trans. on Plasma Science. 2002. V.30, №.3. P.1041-1051.

44.Abubakirov E.B., Denisenko A.N., Goihman M.B., Palitsin A.V., Soluyanov E.I., Yastrebov V.V. Relativistic Backward Wave Oscillators with Distributed Output of Microwave Power // Proc. of 14th International Conference on High Power Particle Beams. Albuquerque: AIP, 2002. V.650. P. 275-278.

45.Abubakirov E.B., Denisenko A.N., Kovalev N.F., Palitsin A.V., Soluyanov E.I., Yastrebov V.V. Sectioned Relativistic backward wave oscillator operating at low magnetic field // Proc. 5th International Workshop "Strong microwaves in plasmas". Nizhny Novgorod: Institute of Applied Physics, 2003. P.224-227.

46.Abubakirov E.B., Kovalev N.F., Tulpakov V.N. Amplification and generation of high-power microwave by relativistic electron beams in sectioned systems // Proc. NATO Advanced Research Workshop on Quasi-optical control of intense microwave transmission. NATO Science series - Springer, 2005. V.203. P.95-104.