Calculations on the Beam–Wave Interactions in Coaxial Gyrotron Beam Tunnels

Parametric study of a coaxial gyrotron stacked beam tunnel

“…Coaxial gyrotrons offer the potential to generate microwave power in the multi-megawatt levels at frequencies well above 100 GHz [1]. However, the increased beam currents and voltages involved can cause loss of stable operation due to the excitation of spurious highfrequency oscillations in the beam tunnel region, which has been confirmed by theoretical and experimental studies [2][3]. The beam tunnel consists of an alternating stack of copper and attenuating ceramic (lossy) rings and is mounted in the electron beam compression zone between the MIG and the cavity in order to suppress undesired parasitic oscillations.…”

“…Despite these losses, parasitic oscillations often occur inside the gyrotron beam tunnel. In this work, we perform a parametric study of the geometry parameters on the growth rate of the instability of parasitic oscillations, for a gyrotron beam tunnel using SHM and the linearized Vlasov equation presented in detail in [2] and [4].…”

Φαινόμενα Σκέδασης Σε Μέσα Με Ανισοτροπία Και Ανομοιογένεια Με Εφαρμογές Στην Ελεγχόμενη Θερμοπυρηνική Σύντηξη

“…P x και (II) P y για EC Χmode με ελάχιστη πυκνότητα 2.0×1020 1/m 3 και μέγιστη πυκνότητα 2.5×1020 1/m3 . Πλάτος δέσμης w 0 =10 mm.…”

“…Πλάτος δέσμης w 0 =10 mm. P x και (II) P y για EC Οmode με ελάχιστη πυκνότητα 2.0×1020 1/m 3 και μέγιστη πυκνότητα 2.5×1020 1/m 3 , με συχνότητα συγκρούσεων 5% της συχνότητας του προσπίπτοντος με πλάτος δέσμης w 0 =10 mm. Η Χσυνιστώσα της πυκνότητας ισχύος εξασθενεί χωρίς να παρουσιάσει μεταβολές στο σχήμα από τη παρουσία της διαφορετικής πυκνότητας όσο πλησιάζει στο κέντρο του υπολογιστικού τομέα.…”

“…Ο σχεδιασμός του υπολογιστικού τομέα που χρησιμοποιήθηκε απεικονίζεται στο Σχήμα 3.5. Οι πυκνότητες σωματιδίων που επιλέχθηκαν για το Omode είναι n 0 =3.0×1020 1/m 3 και n 1 =3.6×1020 1/m 3 , για το Xmode οι αντίστοιχες πυκνότητες είναι n 0 =5.0×1020 1/m 3 και n 1 =6.3×1020 1/m 3 , Σχήμα 5.27. Η διάδοση του προσπίπτοντος είναι στον άξονα X και το εξωτερικό μαγνητοστατικό πεδίο θεωρείται στον άξονα Z. Το πλάτος διαμόρφωσης της διεπιφάνειας ορίζεται ως 2% έως 100% του μήκους κύματος του προσπίπτοντος ενώ η περίοδος είναι ίση με 10λ και 25λ.…”