Анализ дисперсионных характеристик замедляющих систем с пролетным каналом, заполненным плазмой, методом трехмерного моделирования

 

Н. П. Кравченко,   С. В. Мухин

      Национальный исследовательский университет "Высшая школа экономики"

 

Статья получена 14 апреля 2014 г.

 

Аннотация. Целью настоящей работы является разработка алгоритма и программы расчета дисперсионных характеристик резонаторных замедляющих систем с пролетным каналом, заполненным плазмой, с использованием методов  трехмерного моделирования. Для достижения поставленной цели в работе были решены следующие задачи:

1. сформулирована задача описания ячейки резонаторной замедляющей системы с пролетным каналом, заполненным плазмой, матрицей передачи многополюсника и приведены соотношения для определения электродинамических характеристик замедляющих систем через коэффициенты этой матрицы;

2. дан обзор методов решения ключевых задач электродинамики и программ, пригодных для определения коэффициентов матрицы передачи многополюсника, моделирующего ячейку замедляющей системы;

3.  разработан алгоритм и программа обработки данных трехмерного моделирования резонаторной замедляющей системы;

4.  проведен анализ дисперсионных характеристик резонаторных замедляющих систем при изменении концентрации плазмы.

Ключевые слова: замедляющая система, многополюсник, трехмерное моделирование, электродинамические характеристики.

Abstract. The aim of this work is to develop an algorithm and program for calculating the dispersion characteristics of the resonator slow-wave systems with channel -flight filled with plasma, using the methods of three-dimensional modeling. To achieve this goal the following problems were solved:
1. the problem of describing the cell resonator slow-wave system with channel-flight filled with plasma transfer multipole matrix is formed and the ratio for determination the dynamic characteristics of slow-wave systems of the coefficients of the matrix are shown;
2. a review of methods for solving key problems of electrodynamics and programs suitable for determining the coefficients of the transfer matrix multipole modeling cell slow-wave system are given;

3. algorithm and data processing of software simulation of three-dimensional resonator slow-wave system are developed;

4. an analysis of the dispersion characteristics of the resonator slow-wave systems when the concentration of plasma is fulfilled.

Keywords: slow-wave structure, multipole, three-dimensional modeling, electrodynamic characteristics.