Клинотрон на открытом резонаторе с симметричными коническими гофрированными зеркалами – горатрон

Abstract

В настоящей статье 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 во всем межзеркальном пространстве. Это делает возможным использование широкого электронного потока (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. В статье приведены результаты расчета варианта горатрона при 0 = 0,51. Решение двумерной краевой задачи для потенциала V(r, z) = rB (r, z), определяющего осесимметричное колебание резонатора горатрона E m01, 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 (r, z) показывает, что периодическая компонента поля существует во всем пространстве между гребенчатыми зеркалами. Такая особенность позволяет использовать широкий (до /4) ЭП. Модель ЭП горатрона содержала 16 слоев по z, уравнения движения – релятивистские. Средний по всем слоям электронный КПД составил более 30 %, что в 1,5 раза выше, чем получено в расчетах КПД радиального клинотрона.