Введение
ГЛАВА 1. Циклотронное сверхизлучение сгустков электронов, вращающихся в однородном магнитном поле 45
1.1 Теория циклотронного сверхизлучения электронного сгустка при движении в свободном пространстве 46
1.1.1 Основные уравнения в сопровождающей системе отсчета 46
1.1.2 Линейная теория. Инкремент сверхизлучателъной неустойчивости 48
1.1.3 Нелинейная теория циклотронного СИ. Параметры импульсов СИ в
лабораторной системе отсчета 49
1.2 Циклотронное сверхизлучение электронного сгустка в режиме группового синхронизма с волноводной модой 54
1.2.1 Основные уравнения в сопровождающей системе отсчета 54
1.2.2 Линейная теория. Инкременты и структура собственных мод активного резонатора, формируемого сгустком электронов, вращающихся в однородном магнитном поле 59
1.2.3 Нелинейная теория циклотронного СИ. Переход в лабораторную систему отсчета 65
1.2.4 Моделирование циклотронного СИ в режиме группового синхронизма на основе
кода KARAT 70
1.2.5 Экспериментальное исследование циклотронного сверхизлучения в миллиметровом диапазоне длин волн 76
ГЛАВА 2. Черенковское сверхизлучение протяженных электронных сгустков при прямолинейном движении в замедляющих системах 81
2.1 Теоретическое и экспериментальное исследование черенковского сверхизлучения электронных сгустков при взаимодействии с попутной волной в волноводе, частично заполненном диэлектриком 85
2.1.1 Анализ в рамках одномерной модели 85
2.1.2 Моделирование процесса черепковского СИ в волноводе с диэлектрической вставкой на основе кода KARAT 91
2.1.3 Экспериментальное исследование черепковского сверхизлучения в волноводе с диэлектрической вставкой в 8-ми миллиметровом диапазоне длин волн 96
2.1.4 Оптимизация формы импульса ускоряющего напряжения с целью повышения пиковой мощности импульсов черепковского СИ 101
2.2 Черенковское сверхизлучение электронного сгустка при взаимодействии со встречной
волной в периодически-гофрированном волноводе с однородными параметрами 106
2.2.1 Анализ в рамках одномерной модели 106
2.2.2 Моделирование черепковского СИ в периодически гофрированном волноводе на основе кода KARAT 113
2.2.3 Экспериментальное исследование черепковского СИ в миллиметровом диапазоне длин волн 121
2.3 Черенковское сверхизлучение протяженного электронного сгустка, движущегося над гофрированной поверхностью 129
2.3.1 Квазиоптическая теория черепковского СИ протяженного электронного сгустка при движении над гофрированной поверхностью 131
2.3.2 Формирование кильватерной волны при движении электронного сгустка над гофрированной поверхностью 140
ГЛАВА 3. Сверхизлучение электронных сгустков при движении в бегущей волне накачки или периодическом магнитном поле ондулятора 153
3.1 Теоретическое и экспериментальное исследование ондуляторного СИ и СИ в процессе вынужденного встречного рассеяния при волноводном распространении излучения 155
3.1.1 Ондуляторное сверхизлучение в режиме группового синхронизма 155
3.1.2 Сверхизлучение сгустков электронов, осциллирующих в поле бегущей волны накачки 167 3.2 РІС моделирование коротковолнового сверхизлучения электронных сгустков с
переходом в сопровождающую систему отсчета 178
3.3 Методы повышения пиковой мощности импульсов сверхизлучения 187
3.3.1 Генерация импульсов ондуляторного сверхизлучения электронными сгустками с модуляцией энергии частиц по длине сгустка 187
3.3.2 Генерация «гигантских» импульсов рассеянного излучения на движущемся фронте волны накачки 192
ГЛАВА 4. Эффекты нестационарного усиления коротких электромагнитных импульсов квазинепрерывными электронными потоками 199
4.1 Усиление коротких импульсов прямолинейными пучками в условиях черенковского механизма взаимодействия 202
4.1.1 Теоретический анализ особенностей усиления коротких импульсов стационарными электронными потоками 202
4.1.2 Экспериментальное наблюдение черенковского усиления импульсов микроволнового сверхизлучения в миллиметровом диапазоне 210
4.2 Усиление короткого электромагнитного импульса при распространении вдоль квазистационарного электронного пучка в ондуляторе 220
4.3 Усиление электромагнитных импульсов на основе циклотронного механизма взаимодействия в волноводе с многозаходной винтовой гофрировкой 224
ГЛАВА 5. Самоиндуцированная прозрачность и компрессия электромагнитных импульсов при распространении в электронных потоках в условиях резонансного циклотронного поглощения 235
5.1 Формирование солитонов в невозбужденном электронном потоке при поперечном распространении короткого импульса по отношению к направлению ведущего магнитного поля 237
5.2 Самоиндуцированная прозрачность и компрессия электромагнитных импульсов при взаимодействии с попутным электронным потоком 243
5.3 Эффекты самоиндуцированной прозрачности при взаимодействии электромагнитного излучения со встречным потоком невозбужденных циклотронных осцилляторов 252
5.3.1 Замедление и остановка электромагнитных импульсов 252
5.3.2 Использование эффекта нелинейного просветления для модуляции квазистационарных СВЧ-сигналов 257
Основные результаты 265
Список цитируемой литературы
