Parasitic Oscillations in Coaxial Gyrotron Beam Tunnels

Moraitou, M. D.; Latsas, George P.; Ioannidis, Zisis C.; Tigelis, I. G.

doi:10.1109/ted.2013.2247608

Cited by 9 publications

(3 citation statements)

References 16 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Several theoretical and experimental studies focused on these parasitic oscillations [1][2][3][4][5][6][7][8][9][10] and led to three different concepts for their suppression.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Linear studies of spurious backward-wave instabilities in a dielectric-loaded smooth-wall gyrotron beam ducts

Genoud

Alberti

Hogge

2020

2020 45th International Conference on Infrared, Millimeter, and Terahertz Waves (IRMMW-THz)

View full text Add to dashboard Cite

The self-consistent simulation of the electron beam interaction was performed in the presence of a lossy dielectric layer in the smooth-wall beam duct of a gyrotron oscillator. For this purpose, the linear and spectral code TWANGlinspec was extended. In this code, the local transverse structure of the TE mode is adapted to the solution of the complex cold dispersion relation of an infinite, homogeneous, dielectric coated cylindrical waveguide. Before considering the realistic situation, the validity of the TE pure mode (E z = 0) assumed in TWANGlinspec had to be assessed for SiC or BeOSiC materials. The effect of the dielectric layer on the parasitic starting current is large for parasitic oscillations localized at the end of the beam duct and in the so called spacer region. For the realistic case, the geometry of the dual frequency gyrotron for the Tokamak à Configuration Variable (TCV) was considered, and the effect of a dielectric layer was numerically investigated. The electron beam velocity spread was also included in the simulations. The result is that in such conditions the parasitic oscillations starting currents are increased above the operating beam current. The observation of these spurious modes would therefore not be expected.

show abstract

“…Several theoretical and experimental studies focused on these parasitic oscillations [1][2][3][4][5][6][7][8][9][10] and led to three different concepts for their suppression.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Linear studies of spurious backward-wave instabilities in a dielectric-loaded smooth-wall gyrotron beam ducts

Genoud

Alberti

Hogge

2020

2020 45th International Conference on Infrared, Millimeter, and Terahertz Waves (IRMMW-THz)

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Η συγκεκριμένη μελέτη είναι ιδιαίτερα χρήσιμη, καθώς προσϕέρει μία βαθύτερη κατανόηση στον μηχανισμό αλληλεπίδρασης των ρυθμών με τη δέσμη και μπορεί επίσης να υποδείξει αλλαγές στη γεωμετρία που πιθανόν βελτιώνουν την απόδοση του διαύλου δέσμης στην κατάπνιξη των παρασιτικών ταλαντώσεων. Αντίστοιχες παραμετρικές μελέτες στο μοντέλο του διαύλου δέσμης με περιοδικές οριακές συνθήκες έχουν γίνει στα [60,61].…”

Section: επίδραση των παραμέτρων της γεωμετρίας στη διέγερση παρασιτικών ρυθμώνunclassified

“…´Ετσι, το ταίριασμα (matching) μεταξύ των δύο περιοχών γίνεται καλύτερο και το πεδίο διεισδύει περισσότερο στο διηλεκτρικό, όπου καταναλίσκεται η ενέργειά του υπό τη μορϕή των διηλεκτρικών απωλειών. Η εξάρτηση των διηλεκτρικών απωλειών από τον συντελεστή ανάκλασης στα δαχτυλίδια έχει σημειωθεί και στα [60,61], όπου παρουσιάζονται κάποιες καμπύλες με παρόμοια συμπεριϕορά ως προς τη μεταβολή της διηλεκτρικής επιτρεπτότητας.…”

Section: 42)unclassified

Προσομοίωση Της Κυκλοτρονικής Αλληλεπίδρασης Στον Δίαυλο Δέσμης Του Γυροτρονίου Με Εφαρμογή Στη Μελέτη Των Παρασιτικών Ταλαντώσεων

Χέλης¹

View full text Add to dashboard Cite

Τα γυροτρόνια είναι διατάξεις παραγωγής μικροκυμάτων που καλύπτουν τη χιλιοστομετρική περιοχή του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος με κύρια εφαρμογή την παραγωγή μικροκυματικής ακτινοβολίας υψηλής ισχύος για τη θέρμανση του πλάσματος στα πειράματα ελεγχόμενης θερμοπυρηνικής σύντηξης. Ένα από τα σοβαρά προβλήματα, το οποίο αντιμετωπίζουν τα γυροτρόνια υψηλής ισχύος και συχνότητας, είναι η διέγερση ανεπιθύμητων παρασιτικών ταλαντώσεων στον δίαυλο της δέσμης πριν την κοιλότητα. Τέτοιου είδους παρασιτικές ταλαντώσεις υποβαθμίζουν την ποιότητα της δέσμης, μειώνουν την απόδοση της κύριας αλληλεπίδρασης και είναι πιθανό να προκαλέσουν τοπική υπερθέρμανση, ηλεκτρικά τόξα έως και πλήρη διακοπή της λειτουργίας όλης της διάταξης.Η παρούσα διατριβή ασχολείται με τη θεωρητική μελέτη των παρασιτικών ταλαντώσεων στον δίαυλο της δέσμης και φιλοδοξεί να προσφέρει μια βαθύτερη κατανόηση της φυσικής του φαινομένου και να προτείνει πιθανούς τρόπους αντιμετώπισης του προβλήματος. Συγκεκριμένα, για τη μελέτη του διαύλου δέσμης αναπτύσσεται το μαθηματικό μοντέλο και ο σχετικός κώδικας για την προσομοίωση της διάταξης. Ο δίαυλος της δέσμης αντιμετωπίζεται σαν πεπερασμένου μήκους κοιλότητα εφαρμόζοντας οριακές συνθήκες εξερχόμενων κυμάτων στα άκρα. Έτσι, μπορούν να υπολογισθούν τα χαρακτηριστικά των συντονιζόμενων ρυθμών της διάταξης, οι οποίοι παρουσιάζουν διηλεκτρικές απώλειες και απώλειες περίθλασης. Για την προσομοίωση της κυκλοτρονικής αλληλεπίδρασης κύματος-δέσμης στον δίαυλο αναπτύσσεται ένα σχήμα προσομοίωσης συνδυάζοντας τον κώδικα μας (NESTOR) με τον κώδικα προσομοίωσης της κοιλότητας EURIDICE. Με τον συνδυασμό αυτό μελετώνται συγκεκριμένες διαμορφώσεις διαύλων δέσμης και υπολογίζονται τα ρεύματα εκκίνησης των ρυθμών. Επίσης, πραγματοποιούνται παραμετρικές μελέτες της εξάρτησης των απωλειών και της αλληλεπίδρασης από γεωμετρικές και φυσικές παραμέτρους του διαύλου, όπως το πραγματικό και φανταστικό μέρος της επιτρεπτότητας και το πάχος των δαχτυλιδιών. Κατόπιν, αναπτύσσονται επεκτάσεις για ομοαξονικές γεωμετρίες διαύλου και εφαρμόζονται οριακές συνθήκης ολικής ανάκλασης στο ένα άκρο. Τέλος, συζητούνται και προτείνονται συγκεκριμένες κατευθύνσεις μελλοντικής έρευνας που υπόσχονται την πλήρη και ακριβή προσομοίωση του διαύλου δέσμης στον υπολογιστή

show abstract

Excitation and suppression of asymmetrical modes in high frequency coaxial slow wave structures

Chen

Zhang

2019

Journal of Applied Physics

View full text Add to dashboard Cite

The interaction characteristics of quasi-TEM mode and EHv1 mode with an electron beam in coaxial slow wave structures (SWSs) are analyzed and compared in this paper. Through theoretical analysis and simulation verification, we find that the asymmetric EHv1 quasi-π mode has high external Q-factor, low starting current, and high temporal growth. It is almost impossible to suppress the EHv1 mode when using single section SWSs. In order to solve this problem, a feasible method is proposed in this paper to suppress the EHv1 mode effectively, under the premise that all modes cannot be exited in single section SWSs, introducing the feedback to ensure that the quasi-TEM mode operates effectively.

show abstract

Parasitic Oscillations in Coaxial Gyrotron Beam Tunnels

Cited by 9 publications

References 16 publications

Linear studies of spurious backward-wave instabilities in a dielectric-loaded smooth-wall gyrotron beam ducts

Linear studies of spurious backward-wave instabilities in a dielectric-loaded smooth-wall gyrotron beam ducts

Προσομοίωση Της Κυκλοτρονικής Αλληλεπίδρασης Στον Δίαυλο Δέσμης Του Γυροτρονίου Με Εφαρμογή Στη Μελέτη Των Παρασιτικών Ταλαντώσεων

Excitation and suppression of asymmetrical modes in high frequency coaxial slow wave structures

Contact Info

Product

Resources

About