A vircator with electron beam premodulation based on high-current repetitively pulsed accelerator

Kitsanov, S. A.; Klimov, A. I.; Korovin, S. D.; Kurkan, I. K.; Pegel, I. V.; Polevin, S. D.

doi:10.1109/tps.2002.1003871

Cited by 70 publications

(25 citation statements)

References 6 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Therefore, if the electron energy is modulated at the given frequency, both the virtual cathode position and reflected beam current will oscillate at the same frequency [4,[9][10][11]23]. The electrons energy can be modulated by an electromagnetic field and the same field may interact with the modulated reflection current because they have the same frequency.…”

Section: Concept Of Virtual Cathode Oscillatormentioning

confidence: 99%

“…As a result of the positive potential on the anode, the electrons do not leave the system but rather oscillate between the real and virtual cathodes [1][2][3][4][5][6][7][8][9][10][11][12][13][14][15]. The microwave emission is attributed to the phase bunching of the oscillating electrons inside the potential well of the system [2][3][4][5][6][7].…”

Section: Concept Of Virtual Cathode Oscillatormentioning

confidence: 99%

“…Among the several types of pulsed high-power microwave generators, the virtual cathode oscillator has been considered very attractive because of its conceptual and mechanical simplicity, high output power capability [1][2][3][4][5][6][7][8][9][10][11][12][13][14][15][16][17][18][19] and possible wide-bandwidth with frequency tunable characters which make it attractive for applications where the highpower and wide-bandwidth is acceptable. This device is based on a special class of the bremsstrahlung radiation of the relativistic electrons oscillating axially in the electrostatic fields [4,5].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

“…The tunability of the radiation frequencies in virtual cathode oscillator can be achieved by changing the anode-cathode gap spacing, cathode dimensions and shape, and anode voltage with respect to cathode voltage [19]. It does not necessarily need the external applied magnetic field, eliminating the magnetic coils and their power supply which greatly saves volume, weight and cost [10]. It has potential to generate microwaves power ranging from few tens of MW up to a few tens GW in the centimeter to millimeter wavelength range [2][3][4][5].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

See 3 more Smart Citations

Feasibility Study of Axially- Extracted Virtual Cathode Oscillator

Singh

Kartikeyan

2007

Int J Infrared Milli Waves

View full text Add to dashboard Cite

In this paper, we have analyzed the design parameters of the axially -extracted virtual cathode oscillator, which is high-power microwave source based on the concept of the virtual cathode associated with the intense relativistic electrons beam oscillations in the electrostatic potential well. The microwave emission by the virtual cathode oscillator results from both the space and time oscillations of virtual cathode and reflexing electrons trapped in the potential well between the virtual and real cathodes. In the X-band frequency spectrum 700 MW microwave peak power has been obtained analytically by the solid electron beam of 300 kV and 20 kA for feasible design parameters. The analysis has been performed by 2-dimensional, relativistic, electromagnetic particle-in-cell simulation code XOOPIC.

show abstract

Section: Concept Of Virtual Cathode Oscillatormentioning

confidence: 99%

Section: Concept Of Virtual Cathode Oscillatormentioning

confidence: 99%

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

See 2 more Smart Citations

Feasibility Study of Axially- Extracted Virtual Cathode Oscillator

Singh

Kartikeyan

2007

Int J Infrared Milli Waves

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Все необходимые чис-ленные расчеты генератора, представленные в настоя-щей работе, были выполнены с помощью 3D-версии пол-ностью электромагнитного нестационарного численного PIC-кода KARAT [7], который успешно применяется при разработке и реализации различных типов СВЧ генераторов [4,[8][9][10]. …”

Section: Introductionunclassified

О сокращении длительности переходного процесса генерации в релятивистском генераторе бегущей волны диапазона 2.4 GHz на основе полой замедляющей системы

Тотьменинов¹,

Климов²,

Конев³

et al. 2018

Журнал Технической Физики

View full text Add to dashboard Cite

Численно и экспериментально продемонстрировано уменьшение длительности переходного процесса генерации в релятивистском СВЧ генераторе бегущей волны, в котором взаимодействие осуществляется между релятивистским электронным пучком и основной гармоникой попутной электромагнитной волны, замедленной до скорости света в полой замедляющей системе. Показано, что в данном режиме достигается высокое сопротивление связи пучка с волной вплоть до ≈ 10 , что обеспечивает сокращение переходного процесса. В эксперименте получена пиковая мощность микроволновой генерации 210 ± 40 MW на часто-те 2.45 GHz в ведущем магнитном поле 0.16 Т. Эффективность генератора по преобразованию мощности электронного пучка в электромагнитное излучение составила 17 ± 3%. При длительности импульса тока пучка около 50 ns длительность микроволнового импульса составила около 20 ns, а время переходного процесса около 22 ns. ВведениеТипичное время установления СВЧ колебаний в ре-лятивистских черенковских СВЧ генераторах на ос-нове полых замедляющих систем, например в лампе обратной волны (ЛОВ), составляет около 100T , где T -период колебаний. Это обстоятельство требует достаточной длительности импульса тока пучка, что сужает круг импульсных высоковольтных источников, которые могут быть использованы для питания данных генераторов, а также создает трудности при их про-движении в более низкочастотный диапазон. Известно, что принципиальное значение для возможности возбуж-дения черенковских генераторов имеет сопротивление связи (Z) электронного пучка с синхронной гармоникой, которое, в частности, определяет время установления СВЧ колебаний (длительность переходного процесса). Так, например, в релятивистской лампе обратной волны на основе коаксиального волновода (КРЛОВ) расчет-ное время раскачки колебаний составляло ≈ 30T , для частоты генерации 1.25 GHz при сопротивлении связи электронного пучка с синхронной " −1" гармоникой волны TEM около Z 1 ≈ 10[1]. Однако в процессе экспериментальных исследований КРЛОВ был выявлен ряд недостатков данной схемы: сложная система крепле-ния и юстировки центрального проводника коаксиальной линии (нарушение юстировки приводит к возбуждению конкурирующих несимметричных колебаний), необходи-мость использования сильных ведущих магнитных полей для транспортировки электронного пучка [1]. Короткое время переходного процесса также достигается в гене-раторах на основе виртуального катода [2]. Однако эф-фективность этих приборов невелика, и наличие анодной сетки, постепенно разрушающейся под действием потока электронов, существенно ограничивает возможность их практической эксплуатации в длительных импульсно-периодических режимах.Механизм, в котором предварительно промодулиро-ванный электронный пучок взаимодействует с основной гармоникой попутной волны, фазовая скорость которой замедлена в полой замедляющей системе (ЗС) до скоро-сти света, был предложен и реализован в работах [3,4]. Было показано [5], что в этом случае также достигается сильная (величина Z может доходить до ≈ 10 ) связь электронного пучка с электромагнитной волной и со...

show abstract

High‐power microwave generation by double‐anode virtual cathode oscillator

Nagao

Takatsu

Thuan

et al. 2020

Electrical Engineering Japan

View full text Add to dashboard Cite

The virtual cathode oscillator (vircator) is one of the promising devices to oscillate high‐power microwaves. Simplicity and high‐power capability are advantages. However, the low efficiency and frequency stability are serious problems. In this article, we dealt double anode to strengthen the microwave interactions. The measurement result shows that the output of the virtual cathode oscillator can be progress by using the double‐anode.

show abstract

A vircator with electron beam premodulation based on high-current repetitively pulsed accelerator

Cited by 70 publications

References 6 publications

Feasibility Study of Axially- Extracted Virtual Cathode Oscillator

Feasibility Study of Axially- Extracted Virtual Cathode Oscillator

О сокращении длительности переходного процесса генерации в релятивистском генераторе бегущей волны диапазона 2.4 GHz на основе полой замедляющей системы

High‐power microwave generation by double‐anode virtual cathode oscillator

Contact Info

Product

Resources

About