Настоящий сборник — первый из серии намеченных к изданию сборников работ, выполненных в лаборатории академика П. Л. Капицы и посвященных развитию электроники больших мощностей, изучающей проблемы генерации мошных высокочастотных электромагнитных колебаний и их преобразования в другие виды энергии.

В книге рассмотрены качественные и количественные закономерности, определяющие физические особенности процессов генерации и преобразования энергии в термоэлектрических, термоэмиссионных, магнитогидродинамических и газоразрядных устройствах и системах высокоэнергетичной электроники, использующих активные среды всех четырех агрегатных состояний - твердые тела, жидкости, газы и плазму в широком диапазоне изменения их параметров - плотностей, температур, скоростей, взаимодействующих с электромагнитными полями различных частотных диапазонов и конфигураций. Анализируются принципиальные схемотехнические решения мощных и высокоэнергетичных источников, генераторов и преобразователей энергии на их основе, методы расчета функциональных элементов, коммутационной сильноточной арматуры. Рубрикатор разделов книги соответствует программам лекционных курсов, читаемых в МГТУ им. Н. Э. Баумана и МФТИ, основные разделы которых подготовлены ведущими специалистами в этой области. Предназначается для студентов, аспирантов и специалистов в области концептуального и рабочего проектирования электронных систем и устройств высокой плотности мощности различного назначения.

В монографии приведены результаты теоретических и экспериментальных исследований релятивистских магнетронных СВЧ-генераторов за период с 1976 по 2009 г., проведенных в России и за рубежом, в том числе и авторами монографии. Описаны конструкции генераторов, принцип действия, отличия от классических аналогов. Подробно обсуждаются проблемы генерации СВЧ-импульсов сверхбольшой мощности, получаемой в релятивистских магнетронах при использовании в качестве источников питания сильноточных электронных ускорителей и линейных индукционных ускорителей. Приведены основные параметры экспериментальных установок, режимов работы, характеристики СВЧ-излучения. Обсуждаются нетрадиционные возможности управления колебательным процессом в релятивистских магнетронах, его спектром и потоками энергии за счет введения в резонансную систему управляющих внешних связей. Монография представляет интерес для научных сотрудников и разработчиков, занимающихся исследованиями в области СВЧ-электроники и ускорительной техники.

Излагаются новые результаты разработок и исследований современных электронных СВЧ-генераторов и усилителей - пролетных клистронов, ламп бегущей и обратной волны, приборов магнетронного типа и гиротронов. Описываются оригинальные работы по созданию генераторов шумовых и квазишумовых излучений и приборов вакуумной микроэлектроники. Обсуждаются перспективы дальнейшего развития приборов сверхвысокочастотной электроники. Для научных работников й специалистов в области расчета, моделирования, конструирования и применения приборов СВЧ-электроники, а также для инженерно-технических работников радиолокации, связи, телевидения, медицины и промышленной электроники. Полезна преподавателям, аспирантам и студентам старших курсов высших учебных заведений.

В учебном пособии представлены основы теории и радиофизический практикум по технике и электронике СВЧ традиционных электровакуумных резонансных и нерезонансных приборов с длительным и кратковременным взаимодействием. В первой главе изложены основы теории электровакуумных приборов. В последующих главах приведена теория отдельных приборов и дано описание лабораторных работ. Рассмотрены такие приборы: клистрон, лампа бегущей волны, лампа обратной волны, генератор дифракционного излучения, магнетрон. Отдельно рассмотрена периодическая структура типа гребенки в волноводе, представлена ее теория и дано описание лабораторной работы по измерению дисперсии. Учебное пособие предназначено для студентов физических и радиофизических специальностей высших учебных заведений, аспирантов и преподавателей.

В монографии известного польского физика Ф. Качмарека рассмотрены основные физические представления о механизмах лазерного излучения, описано устройство и приведены характеристики различных типов лазеров. Значительное внимание уделено генерации высших гармоник, параметрическим и многофотонным процессам и другим явлениям, сопровождающим прохождение лазерного излучения через вещество. Кратко рассмотрены вопросы самофокусировки, электрического пробоя в лазерном пучке, голографии, создания высокотемпературной плазмы. Предназначен для широкого круга научных работников, инженеров и техников, связанных в своей работе с получением и использованием лазерного излучения. а также для аспирантов и студентов соответствующих специальностей.

Рассмотрены электромагнитные свойства плотных электронных пучков применительно к проблемам транспортировки энергии, их релаксации в плазме, усиления и генерации электромагнитного излучения в плазменной и вакуумной СВЧ-электронике. Изложены линейные и нелинейные аспекты взаимодействия пучков с электромагнитными волнами в плазме, волноводах, ондуляторах. Построена теория плазменных генераторов электромагнитного излучения в электронных пучках.Для научных работников и инженеров, работающих в области электродинамики плазмы и физической электроники, а также аспирантов и студентов радиофизических отделений вузов, специализирующихся в этих областях.

В справочник, изданный в США, включены принципиальные схемы электронных устройств, разработанных ведущими зарубежными фирмами - изготовителями электронных компонентов. Представлены источники питания, измерительные приборы, генераторы, приемопередатчики и усилители, радиоуправляемые модели и многие другие схемы. Для специалистов в области разработки и применения электронной техники, а также квалифицированных радиолюбителей.

В справочнике описаны методы проектирования электронных устройств на современных и перспективных дискретных компонентах. Рассмотрены электронные схемы на однопереходных транзисторах, которые еще не нашли должного отражения в отечественной литературе. Рассчитан на инженерно=технических работников, занимающихся проектированием и разработкой электронных цепей на дискретных компонентах, а также может быть полезным студентам вузов соответствующих специальностей.

В основу монографии положены оригинальные работы автора и его учеников, посвященные дифракционной электронике. Приведены результаты теоретических исследований эффекта дифракционного излучения и экспериментальные методы изучения открытых резонаторов. Рассматриваются вопросы теории и создания эффективных генераторов дифракционного излучения миллиметровых и субмиллиметровых волн. Книга рассчитана на научных работников, инженеров, занимающихся электроникой, а также специалистов в области радиофизики и радиотехники.