On reduction of transient process duration in a relativistic Cherenkov microwave oscillator without a guiding magnetic field

Abstract

Coupling impedance Z 0 of a continuous relativistic electron beam with the fundamental harmonic of the TM 01 wave slowed down to the speed of light in a slow-wave structure (SWS) based on a hollow corrugated waveguide is estimated analytically and using the program based on the scattering matrix method. It is shown that Z 0 in relativistic Cherenkov microwave oscillators without a guiding magnetic field realized in earlier experiments with the given type of interaction amounts to about 6-7 Ω, which is several times higher than the coupled impedances averaged over the SWS cross section for -1 and +1 spatial harmonics of the operating wave and can be increased in future to values exceeding 10 Ω due to a decrease in the average SWS diameter in admissible limits. In numerical simulation using the KARAT code, the possibility of reduction of the time of stabilization of oscillations of the Cherenkov microwave oscillator without a guiding magnetic field by 1.5 times is demonstrated.

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

“…Было показано [5], что в этом случае также достигается сильная (величина Z может доходить до ≈ 10 ) связь электронного пучка с электромагнитной волной и со-здается условие для существенного сокращения времени установления СВЧ колебаний. Данные результаты были заложены в схему релятивистского генератора бегущей волны (РГБВ) c электронным пучком увеличенного по-перечного сечения [6], для которого характерна близкая к КРЛОВ и виркатору расчетная длительность переход-ного процесса ≈ 30T .…”