MODELING OF NONLINEAR WAVE PROCESSES IN A MICROWAVE GENERATOR WITH MAGNETIC INSULATION

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The actual problem of modeling nonlinear wave processes in a microwave generator with magnetic isolation is considered. For its numerical analysis, a new computer model is proposed, including Maxwell’s equations and equations of motion of relativistic charged particles, their joint integration by the grid method and the cloud particle method, as well as a parallel software implementation. In numerical experiments, the space-time characteristics of relativistic electron beams and plasma, as well as the parameters of the output radiation of the generator, are obtained. The analysis of the obtained results confirmed the correctness of the developed numerical approach.

About the authors

S. V. Polyakov

Keldysh IAM RAS

Email: polyakov@imamod.ru
Moscow, Russia

N. I. Tarasov

Keldysh IAM RAS

Email: nikita_tarasov@imamod.ru
Moscow, Russia

T. A. Kudryashova

Keldysh IAM RAS

Email: kudryasova@imamod.ru
Moscow, Russia

References

  1. Левитский С.М., Кошевая С.В. Вакуумная и твердотельная электроника СВЧ. Киев: Вища школа, 1986. С. 272.
  2. Шахнович И. Твердотельные СВЧ-приборы и технологии. Состояние и перспективы // ЭЛЕКТРОНИКА: Наука, Технология, Бизнес. 2005. № 5. С. 58-64.
  3. Викулов И. СВЧ-электроника сегодня: направления и вызовы // ЭЛЕКТРОНИКА: наука, технология, бизнес. 2015. № 3. С. 64-72.
  4. Белоус А.И., Мерданов М.К., Шведов С.В. СВЧ-электроника в системах радиолокации и связи. Техническая энциклопедия. В 2-х книгах. Книга 1. М.: ТЕХНОСФЕРА, 2016. С. 688.
  5. Белоус А.И., Мерданов М.К., Шведов С.В. СВЧ-электроника в системах радиолокации и связи. Техническая энциклопедия. В 2-х книгах. Книга 2. М.: ТЕХНОСФЕРА, 2016. С. 728.
  6. Кузелев М.В., Лоза О.Т., Рухадзе А.А., Стрелков П.С., Шкварунец А.Г. Плазменная релятивистская СВЧэлектроника // Физика плазмы. 2001. Т. 27. № 8. С. 710–733.
  7. Кузелев М.В., Рухадзе А.А., Стрелков П.С. Плазменная релятивистская СВЧ-электроника. М.: Изд-во МГТУ им. Н. Баумана, 2018. С. 624.
  8. Литвин В.О., Лоза О.Т. Плазменный сильноточный генератор мощных широкополосных СВЧ-импульсов с магнитной самоизоляцией // Труды ИОФАН. 2016. Т. 72. С. 134–139.
  9. Булейко А.Б., Бахтин В.П., Лоза О.Т., Раваев А.А., Быков А.Г., Коновальцева Л.В. Плазменный мазер с магнитной самоизоляцией // Прикладная физика. 2023. № 1. С. 72–77.
  10. Поляков С.В., Тарасов Н.И., Кудряшова Т.А. Моделирование эмиссионных процессов в сильных электромагнитных полях // Ж. вычисл. матем. и матем.физ. 2023. Т. 63. № 8. С. 1354–1366.
  11. Galstyan E.A., Kudryashova T.A, Polyakov S.V., Tarasov N.I. Computer Simulation of Explosive Emission Processes in Strong Electromagnetic Fields // J. of Physics: Conference Series 2701 (2024) 012062.
  12. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Курс теоретической физики. Том 8. Электродинамика сплошных сред. М.: Наука, 1982. С. 621.
  13. Birsdall C.K., Fuss D. Clouds-in-clouds, clouds-in-cells physics for many-body plasma simulation // J. of Comput. Phys. 1969. V. 3. Issue 4. April 1969. P. 494–511.
  14. Taflove Allen, Hagness Susan C. Computational Electrodynamics. The Finite-Difference Time-Domain Method. Third Edition. Artech House. 2005. P. 1038.
  15. Бахвалов Н.С., Жидков Н.П., Кобельков Г.М. Численные методы. М.: БИНОМ, лаборатория знаний, 2011. С. 636.
  16. Tarakanov V. P. User’s Manual for Code KARAT. Springfield, VA: Berkeley Research. VA, 1992. С. 262.
  17. Марчук Г.И. Методы расщепления. М.: Наука, 1980. С. 264.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences