Преобразование пространственно-временных структур мощного микроволнового излучения периодическими системами тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.03 ВАК РФ

со СП СП

На правах рукописи

КУЗИКОВ Сергей Владимирович

ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ПРОСТРАНСТВЕННО-ВРЕМЕННЫХ СТРУКТУР МОЩНОГО МИКРОВОЛНОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ПЕРИОДИЧЕСКИМИ СИСТЕМАМИ

01.04.03 — радиофизиха 01.04.04 — физическая электроника

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Нижний Новгород — 1997

Работа выполнена в Институте прикладной физики РАН, г. Нижний Новгород

Научные руководители -М.И. Петелин

доктор физико-математических наук Н.Ф. Ковалев

Официальные оппоненты:

доктор физико-математических наук И.Г. Кондратьев

кандидат физико-математических наук Е.В. Засыпкин

Ведущее предприятие:

Институт Радиотехники и Электроники РАН (г. Москва)

Защита состоится " 27 " апреля 1998 г. в 15 час. на заседании диссертационного совета К 003.38.01 в Институте прикладной физики РАН (603600, г.Нижний Нвгород, ГСП-120, ул. Ульянова, 46)

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института прикладной физики РАН.

Автореферат разослан " 26 " марта 1998 г.

Ученый секретарь специализированного совета кандидат физико-математических наук

А.М.Белянцев

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ДИССЕРТАЦИИ

Актуальность темы.

Многочисленные приложения когерентного

микроволнового излучения большой мощности, такие как наглев плазмы в установках управляемого термоядерного синтеза (УТС), ускорение заряженных частиц до высоких энергий, радиолокация и связь-, технологии обработки материалов, порождают разнообразные требования к электродинамическим системам, используемым для транспортировки и преобразования волновых потоков. К числу наиболее актуальных задач можно отнести: преобразование высших рабочих мод мощных источников излучения в волны простейшей структуры, сопряжение мод волноведущих систем различных типов, фильтрация модового и частотного спектра излучения, компрессия микроволновых импульсов.

Специфика методов, используемых на мощных коротких микроволнах, проистекает из того, что, с одной стороны, высокочастотный пробой и омические потери не позволяют использовать волноводы с сечениями порядка длины волны, а, с другой, масштабное моделирование чисто оптических элементов привело бы к неадекватно большим размерам электродинамических систем. Компромисс достигается естественным образом при использовании методов квазиоптики [1*~1б*], которые требуют постоянного совершенствования в связи с прогрессом как источников, так п потребителей мощного излучения.

Цели диссертационной работы:

- разработка новых преобразователей высших волноводных мод в волны различных типов, в частности, в узконаправленные волновые пучки.

разработка новых методов анализа модового состава сверхразмерных волноводов.

- создание узкополосных режекторных фильтров диапазона миллиметровых волн! . *

разработка новых методов компрессии импульсов мощного микроволнового излучения.

Научная новизна.

1. Предложен метод преобразования волновых потоков, имеющих квази-конический угловой спектр, посредством плавно неоднородных волноводов.

2. Предложен компактный преобразователь параксиальной моды в гауссов пучок, использующий промежуточное преобразование исходной моды в волну со значительным углом Бриллюэна.

3. Предложен метод анализа модового состава сверхразмерных волноводов с импедансной гофрировкой по измерениям интенсивностей полей в нескольких поперечных сечениях.

4. Предложен метод синтеза модуляции входного сигнала и параметров резонаторов кольцевого типа, оптимизирующий эффективность компрессии заданного импульса в импульс требуемой формы.

5. Предложен бочкообразный резонатор с винтовой гофрировкой стенки в качестве электропрочного накопительного элемента пассивных компрессоров импульсов.

6. Предложен метод построения узкополосных режекторных фильтров частот на основе цепочек квазиоптических резонаторов.

Практическая ценность.

Разработанные методы преобразования высших волн круглого волновода в узконаправленные волновые пучки предназначены для сопряжения мощных микроволновых генераторов и усилителей с внешними электродинамическими трактами.

Разработанный метод анализа модового состава мощных волновых потоков в сверхразмерных волноводах с импедансными стенками по измерениям распределений интенсивности полей в небольшом числе поперечных сечений позволяет избежать трудностей измерения фазовых распределений СВЧ полей большой амплитуды.

Узкополосные режекторные фильтры способны выполнить функцию защиты чувствительного регистрирующего приемника от излучения мощного зондирующего СВЧ источника при диагностике параметров нестационарной плазмы. *

Исследованные методы компрессии импульсов могут найти применение при разработке новых ускорителей заряженных частиц.

Использование результатов работы.

Разработанные в результате диссертационной работы преобразователи использовались в качестве излучающей антенны радара миллиметрового диапазона в лаборатории Los-Alamos (США), узлов внешней электродинамики технологического гиротрона в ИПФ РАН [26]; в качестве преобразователей моды НЕ\\ гофрированных волноводов в университете Киото (Япония), Тоге Supra (СЕА, Франция), токамаке в Вареннах (CCFM, Канада) [3,16,18,19,21,27]. Узкополосный режекторный фильтр использовался в экспериментах по диагностике плазмы на стеллараторе W7-AS (Гархинг, Германия) [9,25*]. В ИПФ РАН создан макет активного СВЧ компрессора импульсов для линейных коллайдеров с выходной мощностью 1.8 МВт на частоту 1=9.4 ГГц [7,13,25]. Результаты работы были использованы также при выполнении работ по грантам Международного научного фонда, Российского фонда фундаментальных исследований, Департамента по энергетике США и ряда зарубежных контрактов.

Публикации и апробация результатов.

Основные результаты диссертации опубликованы в работах [1-27] и докладывались на 18-22-ой Международных конференциях по инфракрасным и миллиметровым волнам (1993, Эссекс; 1995, Орландо;' 1996, Берлин; 1997, Винтергрин),' 7-ом Международном рабочем совещании по линейным коллайдерам (1997, Звенигород), 9-ом Симпозиуме по сильноточной электронике (1992, Екатеринбург), Симпозиуме Progress in Electromagnetics Research'96 (1996, Инсбург), 2-ом и 3-ем Международных рабочих совещаниях Strong Microwaves in Plasmas (1993, Нижний Новгород; 1996, Нижний Новгород), конференции Annales des Journees Maxwell (1997, Бордо), совещаниях по грантам МНТП России (1996, Нижний Новгород; 1997, Москва), конференции Electron-Cyclotron'10, (1997, Амеланд), Всероссийской школе-семинаре Физика и применение микроволн (1997, Красновидово Моск. обл.).

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, двух глав и заключения. Объем диссертации составляет

5

158 страниц, включая 144 страницы основного текста, 114 рисунков, и список литературы из 84 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы и сформулирована цель работы. Кратко, по главам, изложено содержание диссертации.

В первой главе рассматриваются задачи преобразования пространственных структур СВЧ полей.

В разделе 1.1 рассмотрены методы расчета периодических и квазипериодических преобразователей. Кратко изложена суть формализма связанных волн для расчета волноводных преобразователей (подраздел 1.1.1). Показано, что этим методом могут решаться также и задачи рассеяния плоской электромагнитной волны на дифракционной решетке неограниченной апертуры [15]. Раздельно рассмотрены варианты формализма связанных волн - метод теории возмущений [6*-7*], пригодный для расчета широкого класса слабонерегулярных волноводов и метод поперечных сечений [8*-9*], не требующий, в принципе, ограничения на величины нерегулярностей, а предполагающий лишь медленность их изменения. Применение этого метода к расчету волноводов сложного поперечного сечения может наталкиваться на трудности из-за необходимости расчета собственных волн волновода сравнения, амплитуда азимутальной деформации которого в общем случае не является малой по сравнению с длиной волны.

В подразделе 1.1.2 разработана разновидность метода интегральных уравнений для расчета' упомянутых собственных волн [2], что позволяет расширить область применимости метода поперечных сечений. На основе введенного параметра связности проанализированы сценарии эволюции собственных волн первоначально круглого волновода при азимутальной деформации его стенки. Показано, если гофрировка связывает квазивырожденные моды, то даже при малой амплитуде деформации структура собственных волн изменяется существенно по сравнению с исходной (параметр связности р>1). Для мод 7^22.6 и 7^28.16 проанализирован эффект группировки поля на стенке. Для мод шепчущей галереи в волноводе с импедансной

гофрировкой по азимуту показан эффект уменьшения омических потерь по сравнению с волноводом кругового профиля той же площади поперечного сечения.

В разделе 1.2 предложены эффективные и компактные преобразователи волн для мощных гиротронов.

В подразделе 1.2.1 приведены расчеты компактных преобразователей высших мод волновода круглого поперечного сечения в параксиальные волновые пучки, выполненные по разработанному методу поперечных сечений. Принцип действия таких преобразователей |10*] состоит в приготовлении внутри плавно неоднородного волновода параксиального волнового пучка, иоле которого спадает к краям козырькового преобразователя [11*-12*], что позволяет снизить внутренние потери , в гиротронах, связанные с дифракцией на краях среза. Рассчитан встроенный преобразователь в параксиальный пучок, выполненный в виде плавно деформированного волновода расширяющегося сечения, способный сократить длину электродинамической системы гиротрона за счет выполнения им функции конического перехода от резонатора к козырьковому срезу [20]. Показано, что преобразователи квазивырожденных мод эффективны, просты в изготовлении и допускают широкие вариации в выборе структуры выходного излучения.

В подразделе 1.2.2 исследуются преобразователи осесимметричных магнитных мод в параксиальные волновые пучки. Численно и экспериметально исследован преобразователь моды ТЕо1 (^92 ГГц), состоящий из преобразователя типа Жуге, осуществляющего трансформацию исходной моды в моду ТМц, и осесимметричной гофрированной секции, формирующей на выходе за счет подмешивания к ТМ\\ моды ТЕ\\ [13*1 гауссово распределение поля.

Проанализирована задача преобразования и транспортировки излучения технологического гиротрона непрерывного действия. Для преобразования рабочей моды такого гиротрона (ТЕо2) предложен и протестирован компактный преобразователь [26], осуществляющий формирование параксиального пучка за счет селективного подмешивания на отрезке периодического волновода к рабочей моде мод ТЕ22 и ТЕ\ з- Предложена зеркальная линия передачи к нагрузке, сочетающая в себе свойства эффективной передающей линии рабочего излучения и линии со значительными дифракционными потерями для рассеянного нагрузкой излучения.

7

В разделе 1.3 рассмотрены задачи синтеза сверхразмерных квазицилиндрических волноводов и задачи анализа модового состава волноводных линий передачи.

В подразделе 1.3.1 рассмотрено приближение, когда модовый спектр волнового потока в плавно нерегулярном волноводе узок и имеет максимум, соответствующий одной из мод регулярного круглого волновода. Следуя работам [4*-5*], предложен способ описания распространения таких волновых потоков [1]. В рамках рассмотренного приближения предложен метод синтеза квазицилиндрических волноводных поверхностей, позволяющий обеспечить максимально близкую к желаемой структуру поля в волноводе. Метод использует представление слабо деформированных стенок волновода в виде фазовых корректоров, что позволяет применить для их синтеза итерационную процедуру, предложенную в |15*]. Для моды ТЕ22.6 показаны примеры синтеза периодической бочкообразной линии передачи и преобразователя, осуществляющего трансформацию этой волны из круглого волновода в собственную волну рассмотренной линии передачи. Показаны примеры синтеза полей в азимутально неоднородных волноводах постоянного сечения с целью обеспечить желаемую по форме группировку поля на стенке.

В подразделе 1.3.2 изложен предложенный в соавторстве [3] метод реконструкции модового состава сверхразмерных волноводов с импедансной гофрировкой стенки по измерениям распределений интенсивностей в нескольких поперечных сечениях. Метод основывается на подборе фазовых распределений полей в сечениях, где измерены распределения интенсивностей, используя модификацию итерационной процедуры, предложенной в [15*]. Показано, что для однозначного восстановления полного поля, число сечений, используемых для анализа, должно превышать два. Изложены результаты численных расчетов, модельных экспериментов и реконструкции модового состава линии передачи на частоту Г=140 ГГц, показавшие хорошую точность предложенного метода.

В разделе 1.4 рассмотрены задачи преобразования параксиальных волноводных мод.

В подразделе 1.4.1 предложен метод построения антенн узконаправленного излучения [16], основанный на исправлении исходной структуры поля подмешиванием вспомогательных мод в квазипериодически расширяющемся по длине сверхразмерном

8

волноводе. Приведены расчеты и результаты эксперимента п.ных исследований, демонстрирующие простоту й вьк ч<ую эффективность таких антенн (степень гауссовости около 99%), что позволило применить ряд рупоров во многих практических устройствах миллиметрового диапазона.

Подраздел 1.4.2 посвящен разработке возбудителей моды НЕ\\ сверхразмерного волновода с импедансной гофрировкой, которая широко используется в качестве рабочей моды мощных трактов миллиметрового диапазона. Преобразователь основан на возбуждении узконаправленной антенной , гауссова пучка, который имеет высокую степень близости (~98.5%) по поперечному распределению к требуемой моде. Экспериментально показана эффективность преобразователя, близкая к теоретическому пределу [18,21,27], что наряду с простой конструкцией позволило использовать его при инсталляции ряда мощных линий передачи от гиротронов к токамакам.

В подразделе 1.4.3 предложен метод преобразования параксиальной моды в гауссов пучок, эффективность которого может возрастать с ростом степени параксиальности преобразуемой моды [8|. Он использует промежуточное преобразование на отрезке коаксиального волновода исходной моды в волну со значительным углом Бриллюэна. Показаны примеры расчетов преобразователя моды ТЕщ. Экспериментально достигнута эффективность преобразователя, стартующего с волновода диаметром ~ 1в параксиальный волновой пучок ~92% по мощности. Предложен метод синтеза преобразователя моды ТЕо2-

Глава 2 посвящена преобразователям частотного спектра и временной структуры СВЧ излучения. Среди таких преобразователей рассматриваются фильтры частот и компрессоры импульсов.

Раздел 2.1 посвящен методам построения узкополосных фильтров частот сантиметрового и миллиметрового диапазонов. Предложены режекторные фильтры частот в виде цепочек волноводных резонаторов (ширины полос ~ ДГД=10"2-10"3) [5] и квазиоптических резонаторов (ширины полос дГД=10~4-10-5) [9]. Экспериментально реализован фильтр на частоту 140 ГГц с шириной полосы 20-30 МГц и подавлением ~ -40 дБ [9]. Из анализа результатов экспериментов с этим фильтром показано,

что использование многозеркальных резонаторов требует для обеспечения уровня подавления лучше чем -20 дБ применения дополнительных модовых фильтров паразитных волн, могущих возникать вследствие технологических дефектов конструкции.

В разделах 2.2 и 2.3 рассматриваются компрессоры импульсов, используемые для увеличения импульсной мощности [17*-22*]. Раздел 2.2 посвящен компрессии частотно-модулированных импульсов с помощью резонаторов кольцевого типа (пассивная компрессия). Компрессия импульсов с помощью резонатора с модулированной по времени добротностью связи (активная компрессия) рассматривается в разделе 2.3.

В подразделе 2.2.1 предложено использовать бочкообразный резонатор с винтовой гофрировкой стенки [24*] в качестве электропрочного накопительного элемента пассивного компрессора импульсов сантиметрового диапазона [10]. Произведена оптимизация его параметров. Приведен расчет компрессора на моде 77ц |. Рассмотрены результаты модельного эксперимента, подтвердившие перспективность использования резонаторов, указанного типа.

В подразделе 2.2.2 показано, что задача об оптимизации компрессора, основанного на частотной модуляции импульса, распространяющегося в среде с дисперсией, может быть сведена к задаче синтеза некоторых фазовых корректоров. Используя такой подход, предложен алгоритм синтеза оптимальной входной фазовой модуляции и дисперсии для пассивных компрессоров импульсов в виде цепочек кольцевых резонаторов [6]. Предложен способ восстановления неизвестной фазовой модуляции сигналов, производимых мощными СВЧ источниками, путем амплитудных измерений сигнала на входе и выходе специально подбираемой цепочки кольцевых резонаторов.

В подразделе 2.3.1 разрабатываются принципы построения коммутаторов мощного СВЧ излучения для активных компрессоров импульсов. Создание таких коммутаторов сопряжено с разрешением взаимопротиворечивой задачи -исключить самопроизвольное срабатывание под действием сильных СВЧ полей, что заставляет пЬмещать электрически управляемый элемент в относительно слабое поле, и - обеспечить эффективное управляемое переключение, что невозможно при установлении переключаемого элемента в нулевое поле. Компромиссное решение предлагается на основе применения

распределенных коммутаторов, использующих длинные в сравнении с длиной волны газоразрядные трубки [23*,7,11].

Исследованы численно и в модельных экспериментах несколько вариантов коммутаторов с газоразрядными трубками: брэгговский рефлектор на основе осесимметричного волновода, резонансный рефлектор на основе скачкообразного расширения круглого волновода, дифракционная решетка, осуществляющая переключение квазиоптических пучков. На основе оценок и численных расчетов сделан вывод о перспективности использования рассмотренных коммутаторов для получения импульсов мощностью 0.1-1 ГВт.

Подраздел 2.3.2 посвящен изучению предложенного в соавторстве [7,13] компресора на моде ТЕ$\ круглого волновода (£=9А ГГц) с коммутатором в виде резонансного рефлектора на основе скачкообразного волноводного расширения, который позволил достичь мощности в выходном импульсе 1.8 МВт, длительности -30 не при 20-ти кратном увеличении мощности.

В заключении сформулированы основные результаты диссертации, которые одновременно являются положениями, выносимыми на защиту.

Основные результаты, выносимые на защиту.

1. Разработана новая разновидность метода интегральных уравнений, дающая возможность применять быстро сходящиеся численные алгоритмы при расчете собственных мод волноводов сложного поперечного профиля. Предложенный метод применен для расчета компактных эффективных преобразователей излучения гиротронов, работающих на квазивырожденных модах; электрически управляемых брэгговских рефлекторов мощных компрессоров импульсов; линий передачи желобкового типа.

2. Разработаны методы преобразования параксиальных волн в гауссовы пучки на основе исправления исходных структур полей подмешиванием вспомогательных волноводных мод. На этой основе созданы квазипериодические рупорные антенны, возбудители моды НЕ\\ волноводов с импедансной гофрировкой стенок, компактный излучатель с . промежуточным преобразованием на отрезке коаксиального волновода параксиальной моды в моду с большим углом Бриллюэна.

3. В рамках описания распространения волновых потоков, представляемых узким спектром мод волновода, предложена методика синтеза его стенок, которые обеспечивают максимальное преобразование исходной структуры поля в желаемую. Методика применена для восстановления фазовых распределений полей в задаче анализа модового состава сверхразмерных волноводов по измерениям интенсивностей полей в нескольких выбранных поперечных сечениях.

4. Для оптимизации пассивного компрессора, основанного на сжатии фазо-модулирован но го импульса цепочкой кольцевых резонаторов, предложен итерационный алгоритм синтеза фазовой модуляции и дисперсии резонаторов, обеспечивающий максимальную эффективность преобразования входного импульса в выходной импульс желаемой формы. Предложен способ восстановления неизвестной фазовой модуляции импульса по измерениям его амплитуды на входе и выходе специально подбираемой цепочки резонаторов.

5. Предложен бочкообразный резонатор с винтовой гофрировкой стенки в качестве электропрочного накопительного элемента пассивного компрессора импульсов сантиметрового диапазона. Теоретически исследованы распределенные, электрически управляемые коммутаторы СВЧ излучения, составляющие главную часть активных компрессоров импульсов: резонансный рефлектор в виде скачкообразного волноводного расширения и брэгговские рефлекторы на осесимметричных модах круглого волновода; дифракционные решетки, осуществляющие переключение квазиоптических волновых пучков.

6. Предложены узкополосные режекторные фильтры на основе квазиоптических резонаторов. Создан фильтр из трехзеркальных кольцевых резонаторов, позволивший достичь в диапазоне миллиметровых волн подавления ~ -40 дБ в полосе частот

дг/ыо-4.

ЦИТИРОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА

1.* Б.З.Каценеленбаум. Высокочастотная электродинамика. // М. изд. Наука, 1966, 237 с.

2.* Л.А.Вайнштейн. Открытые резонаторы и открытые волноводы. // М.: изд. Сов. радио, 1966, 475 с.

3.* Р.Б.Ваганов, Б.З.Каценеленбаум. Основы теории дифракции. // М.: изд. Наука, 1982, 272 с.

4.* A.G.Fox, T.Li. // Bell SystemTechn J., 1961, Vol. 40, No. 2, pp. 453-464

5.* В.И.Таланов. Волновые пучки в линейных и нелинейных квазиоптических системах. Дис. докт. физ-мат. наук // Горький, 1967.

6.* Н.Ф.Ковалев, И.М.Орлова, М.И.Петелин. Трансформация волн в многомодовом волноводе с гофрированными стенками. // Известия Вузов, Радиофизика, 1968, т. 11, № 6, с. 783-786.

7.* Г.Г.Денисов, М.Г.Резников. Гофрированные цилиндрические резонаторы для коротковолновых релятивистских СВЧ генераторов. // Известия Вузов, Радиофизика, 1982, т.25, № 5, с. 562-599.

8.* Б.З.Каценеленбаум. Теория нерегулярных волноводов с медленно меняющимися параметрами. // М.: АН СССР, 1961, 216 с.

9.* Н.Ф.Ковалев. Линейная теория СВЧ-приборов с сильноточными пучками релятивистских электронов, движущихся прямолинейно. // В сб. Релятивистская высокочастотная электроника, АН СССР ИПФ Горький, 1984, Вып. 4, с. 5-48.

10.* G.G. Denisov, M.I. Petelin, D.V. Vinogradov. // Conference Digest of 17-th Int. Conf. on Infrared and Millimeter Waves, Dec. 14-17, 1992, Pasadena, California, pp. 124-125.

11.* S.N.Vlasov, M.I.Petelin et al. // Radio Engineering and Electron Physics, 1975, No. 20, pp. 14-17.

12.* Л.И.Пангонис, MB.Персиков. // Радиотехника и электроника, 1970, 15, 2300.

13.* Schwering F., Zarller A. Beam Waveguide Excitation by the Aperture Field of a Tabular Waveguide. // IEEE, MTT-15, 1967, Vol.3, pp. 191.

14.* V.L.Bratman, G.G.Denisov, N.S.Ginzburg, M.I.Petelin. Fel's with Bragg Reflection Resonators. // IEEE Journal of Quantum Electronics, 1983, V.QE-19, №3, pp.282-296.

15.* Б.З.Каценеленбаум, В.В.Семенов. Синтез фазовых корректоров, формирующих заданное поле. // Радиотехника и электроника, 1967, №12, с. 244-252.

16.* N.L.Aleksandrov et al. // Optics Communication, 1995, Vol. 115, pp. 449-452.

17.* Z.D.Farkas et al. SLED: A Method of Doubling SLAC's Energy. //Proc. 9th Conf. on High Energy Accelerator, 1974, SLAC-PUB-1453, p. 576.

18.* В.Е.Балакин, И.В.Сырачев. Умножитель импульсной СВЧ мощности для ВЛЭПП. // Препринт ФИЯФ 95-1, 1995, Протвино, 35 с.

19.* Диденко А.Н., Юшков Ю.Г. Мощные СВЧ импульсы наносекундной длительности. // М.: Энергоатомиздат, ¡984, 112с.

20.* Диденко А.Н., Новиков С.А., Разин С.В., Чумерин П.Ю., Юшков Ю.Г. //.Доклады АН, 1991, т.321, N3, с.518 -520.

21.* Альварес Р.А., Берн Д.П., Джонсон P.M. // Приборы для научных исследований, 1986, N10, с.60-66.

22.* M.I.Petelin. Microwave Pulse Compressors. // Proc. of the III Int. Workshop Strong Microwaves in Plasmas, 7-14 August 1996, Nizhny Novgorod, pp. 903-910.

23.* Вихарев А.Л., Ковалев Н.Ф., Петелин М.И. /,/ Письма в ЖТФ, 1996, т.22, вып. 19, с.41-46.

24.* Г.Г.Денисов, И.М.Орлова. О переизлучении волн в резонаторах с гофрированными стенками. ,// Известия Вузов, Радиофизика, 1988, т. 31, №6, с. 698-703.

25.* E.V.Suvorov et al. Experiments on the collective Thomson scattering of powerful 140 GHz radiation. // Proc. of the III International Workshop on Strong Microwaves in Plasmas, August 7-14 1996, Nizny Novgorod, Vol.1, pp.129-141.

СПИСОК РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. S.V.Kuzikov. Paraxial Approach to Description of Wave Propagation in Irregular Oversized Waveguides. // International Journal of Infrared and Millimeter Waves, 1997, Vol. 18, No.5, pp. 1001-1014.

2. G.G.Denisov, S.V.Kuzikov. Eigenmodes evolution due to changing the shape of the waveguide cross-section. // International Journal of Infrared and Millimeter Waves, 1997, Vol. 18, No.3, pp. 733-744.

3. A.V.Chirkov, G.G.Denisov, S.V Kuzikov, N.L.Alexandrov. Mode Content Analysis from Intensity Measurements in a Few Cross-Sections of Oversized Waveguides. // International Journal of Infrared and Millimeter Waves, 1997, Vol. 18, No. 6, pp. 13231334.

4. А.Б.Волков, H.И.Зайцев. Н.Ф.Ковалев, Б.Д.Кольчугин, С.В.Кузиков. Исследование взаимной когерентности излучения СВЧ усилителей со взрывоэмиссионными инжекторами релятивистских электронов. // Письма в ЖТФ, 1996, Вып. 16, стр.86-89.

5. Denisov G.G., Kuzikov S.V., Lukovnikov D.A. Simple Millimeter Waves Notch Filters Based on Extensions of Rectangular Waveguides. // Intern. J. of Infrared and Miliimiter Waves, 1995, v. 16, No.7, p.1231 -1238.

6. S.V.Kuzikov. Optimization and Synthesis of Passive Pulse Compressors Based on Reflectionless Cavities. // International Journal of Infrared and Millimeter Waves, 1998, Vol.19, No 4.

7. А.Л.Вихарев, A.M.Горбачёв, О.А.Иванов, В.А.Исаев, АЛ.Колыско, С.В.Кузиков, М.И.Петелин. Активный СВЧ компрессор на осесимметричной моде круглого волновода. // Письма в ЖТФ. 1998: (в печати)

8. S.V.Kuzikov, M. l.Petelin. Efficient conversion of paraxial waveguide mode to Gaussian beam. // Proceedings of the Third International Workshop on Strong Microwaves in Plasmas, 1996 August 7-14, Nizny Novgorod, pp. 877-885.

9. G.G.Denisov, S.V.Kuzikov, and M.Yu.Slunelyov. Quasi-Optical Narrow-Band Notch Filters. // Proceedings of the 18 th International Conference on Infrared and Millimeter Waves, 6-10 September 1993, United Kingdom, Vol. 2104, pp. 353-354.

10.S.V.Kuzikov et al, Passive Pulse Compressors Based on Ring-Like Cavities. // On CD-ROM Proc. of the VII Int. Workshop on Linear Colliders, Sept. 29-Oct. 3, 1997, Zvenigorod.

11.N.F.Kovalev, S.V. Kuzikov. M.I. Petelin, A.L. Vikharev. Quasi-Optical Components for Future Particle Accelerators. // Annales des Journées Maxwell'97, 20-23 May 1997, Proc. edited by J.F.Eloy, 1998, Bordeaux, pp.286-290.

12. Э.Б.Абубакиров, А.Б.Волков, H.И.Зайцев, Н.Ф.Ковалев, Б.Д.Кольчугин, С.В.Кузиков. Релятивистский секционированный СВЧ-усилигель с электропрочной выходной секцией. // Тезисы докладов 9-ого симпозиума по сильноточной электронике, 1992, Екатеринбург, стр.209-212.

13.Kuzikov S.V. et al. Studies of high-power distributed plasma switches. // On CD-ROM: Proc. 7th Intern. Workshop on Linear Colliders. Zvenigorod, Russia, 1997, Branch INP 97-07.

14. A.B.Volkov, N.l.Zaitsev, N.F.Kovalev, B.D.KoI'chugin, S.V.Kuzikov, and M.l.Petelin. Experimental Verification of Mutual

Coherence of Microwave Sources Based on High-Current Electron Accelerators. // Abstracts of the Second Inernational Workshop on Strong Microwaves in Plasmas, 1993, Nizhny Novgorod, s29.

15.N.F.Kovalev, S.V.Kuzikov. Method of Coupled Generalized Modes for Description of Diffraction by Gratings. // Conference Digest of Twentieth International Conference on Infrared and Millimeter Waves, 1995, Orlando, pp. 187-188.

16. G.G.Denisov, S.V.Kuzikov. Low-Lobes Antennas Based on Slightly Irregular Oversized Waveguides. // Conference Digest of Twentieth International Conference on Infrared and Millimeter Waves, 1995, Orlando, pp.297-298.

17.А.Л.Вихарев, А.М.Горбачёв, О.А.Иванов, Н.Ф.Ковалёв, АЛ.Колыско, С.В.Кузиков, С.Е.Фильченков. Генерация импульсов мощного когерентного электромагнитного излучения путём компрессии. // Сборник отчётов по научным проектам МНТП России "Физика микроволн" за 1995 год, 1996, Нижний Новгород, т. 1, стр.61-64.

18.G.G.Denisov, N.L.Alexandrov, A.A.Bogdashov, A.V.Chirkov, • S.V.Kuzikov, D.V.Vinogradov. Experiments on HEn mode excitation by paraxial wave beams. // Proceedings of the 21st Int. Conf. on Infrared and Millimeter Waves, July 14-19, 1996, Berlin, AM4.

19.A.V.Chirkov, G.G.Denisov, S.V.Kuzikov, N.L.Alexandrov. Mode content analysis from intensity measurements in a few cross-sections of oversized waveguides. // Proceedings of the 21st Int. Conf. on Infrared and Millimeter Waves, July 14-19, 1996, Berlin, BTh5.

20.G.G.Denisov, S.V.Kuzikov, D.V.Vinogradov. Efficient conversion of quasi-degenerated high order modes into paraxial wavebeams. // Proceedings of the 21st Int. Conf. on Infrared and Millimeter Waves, July 14-19, 1996, Berlin, BF5.

21.G.G.Denisov, N.L.Alexandrov, A.A.Bogdashov, A.V.Chirkov, S.V.Kuzikov, D.V.Vinogradov. Experiments on HEn mode excitation by paraxial wave beams. // Abstracts of the III International Workshop on Strong Microwaves in Plasmas, August 7-14 1996, Nizny Novgorod, S-27.

22.G.G.Denisov, S.V.Kuzikov. Quasi-Resonant excitation of highorder modes in circular waveguide. // Procedings of Progress in Electromagnetics Research Symposium^, July 8-12 1996, Innsbruck, p. 577.

23. Ю.Ю.Данилов, С.В.Кузиков, В.Г.Павельев, М.И.Петелин. Компрессия микроволновых импульсов цепочкой кольцевых

16

резонаторов. // Труды 6-й Всероссийской школы-семинара Физика и применение микроволн, Красновидово Моск. обл., 1997, стр. 40-41.

24.Н.Ф.Ковалев, В.Г.Павельев, М.И.Петелин, Ю.И.Кошуринов, С.В.Кузиков, Ю.Ю.Данилов. Пассивные компрессоры частотно-модулированных СВЧ-импульсов. // Сборник отчётов по научным проектам МНТП России "Физика микроволн" за 1996 год, 1996, Москва, стр. 29-31.

25.А.Л.Вихарев, А.М.Горбачёв, О.А.Иванов, В.А.Исаев, Н.Ф.Ковалёв, А.Л.Колыско, С.В.Кузиков. Генерация импульсов мощного когерентного электромагнитного излучения путём компрессии. // Сборник отчётов по научным проектам МНТП России "Физика микроволн" за 1996 год, 1996, Москва, стр. 32-36.

26.G.G.Denisov, S.V.Kuzikov, D.V.Vinogradov, A.V.Chirkov. A Compact and Efficient Transmission Line for a Technological Gyrotron. // Proceedings of the 22d Int. Conf. on Infrared and Millimeter Waves, July 20-25, 1997. Wintergreen, pp.31-32.

27.G.G.Denisov, N.L.Alexandrov, A.A.Bogdashov, A.V.Chirkov, S.V.Kuzikov, D.V.Vinogradov, V.L.Malygin. Calculations and Experiments on HEn Mode Excitation by Paraxial VVavebeams. // Proc. of Electron-Cyclotron'10 Conf., 6-11 April 1997, Ameland. (в печати).

Сергей Владимирович Кузиков

ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ПРОСТРАНСТВЕННО-ВРЕМЕННЫХ СТРУКТУР МОЩНОГО МИКРОВОЛНОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ПЕРИОДИЧЕСКИМИ СИСТЕМАМИ

Автореферат

Подписано к печати 16.03.98 г. Форыат 60 х 90 1/16. Бумага писчая №1.

Усл. печ. л. 1,0.: Тираж НО эр. Заказ № 27. Бесплатно.

Отпечатано на ротапринте в Институте прикладной физики РАН, 603600, г. Н. Новгород, ул. Ульянова, 46