В книге представлена современная нелинейная теория сильно неравновесной плазмы, находящейся под воздействием интенсивных высокоэнергетичных корпускулярных и волновых потоков. Основное внимание уделено изучению динамики спектров возбуждаемых колебаний при учете ограниченности (неодномерности) и неоднородности среды. Обсуждаются механизмы насыщения возникающих неустойчивостей и их макроскопические последствия. Для описания динамики плазменных систем используются известные и разработанные авторами физические модели, обладающие большой общностью и свободные от обычно используемых ограничений. Широко применяются численные методы анализа. Книга представляет интерес для научных работников и специалистов в области физической и плазменной электроники, а также физики плазмы в целом. Книга может быть рекомендована для преподавателей и студентов университетов и институтов, специализирующихся по физике плазмы, электронике и смежным областям знаний.

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 учебном пособии рассмотрены основные вопросы физики получения, транспортировки, устойчивости и применения электронных пучков. Использовано описание пучков на базе гидродинамических и кинетических моделей с самосогласованным полем. Описано равновесие электронных пучков, вычислены предельные токи, исследованы пучковые неустойчивости в вакууме, плазме, иных средах. Изложены основы электронной оптики, физика эмиссионных явлений, теоретические основы высокочастотной электроники. Включены вопросы современной электродинамики релятивистских пучков, представленные до сих пор только в специальной научной литературе. Авторы надеются, что книга окажется полезной студентам, аспирантам и научным работникам, специализирующимся и в иных областях физики, связанных с электродинамикой плазмы, физической кинетикой, теорией волн и неустойчивостей.

В книге даются физические представления, излагаются методы и описываются явления, которые лежат в основе квантовой радиофизики. Особое внимание уделяется приборам квантовой электроники и ее различным приложениям. Рассматриваются принципы работы устройств, дается их описание, приводятся характеристики квантовых магнитометров, парамагнитных усилителей, различных лазеров. Предназначена для студентов и аспирантов, изучающих квантовую радиофизику, физическую электронику и оптоэлектронную технику, а также может быть полезна широкому кругу специалистов.

Учебник-монография по актуальному направлению на стыке «классической» вакуумной электроники и нанотехнологий. Наряду с теоретическими моделями особенно подробно даны сведения об экспериментальной технике для исследований, технологиях изготовления эмиттеров и различных конструкциях автокатодов. Подробно изложены результаты исследований и применения новых наноматериалов и углеродных нанотрубок для создания автокатодов и электронных пушек на их основе. Рассмотрены применения автокатодов в новых источниках света и плоских дисплеях, СВЧ приборах и рентгеновских трубках. Для студентов старших курсов и преподавателей, инженеров-разработчиков в различных областях прикладной физики и электроники.

В первую часть сборника тезисов докладов VIII Всесоюзного симпозиума по сильноточной электронике включены работы, отражающие результаты экспериментальных и теоретических исследований в следующих областях: эмиссия интенсивных потоков заряженных частиц; формирование сильноточных пучков заряженных частиц. Представленные в сборнике работы выполнены, в основном, за последние два года, прошедшие со времени проведения предыдущего симпозиума (Новосибирск, 1988).

Сборник целиком посвящен гирорезонансным СВЧ приборам и приборам ультрарелятивистской электроники.

Импульсные источники питания (ИИП) быстро идут на смену устаревшим линейным источникам питания благодаря своей высокой производительности, улучшенной стабилизации напряжения и малым габаритам. В книге подробно обсуждаются фундаментальные теоретические принципы и методы проектирования импульсных источников питания и приводятся сведения, знание которых не только поможет инженерам оптимизировать выбор серийных источников питания для своих проектов, но и позволит им разрабатывать собственные оригинальные схемы ИИП. Книга ориентирована на читателей, желающих глубже вникнуть в суть работы импульсных источников питания и их проектирования, не забираясь при этом в математические «дебри». Особое внимание уделяется выбору соответствующих компонентов, таких, как дроссели и трансформаторы, с учётом обеспечения безопасной и надёжной работы схем ИИП. На примере предложенных автором оригинальных проектов иллюстрируются те или иные компромиссы, к которым непременно приходится прибегать при разработке импульсных источников питания. Рассматриваются как сетевые источники питания, так и преобразователи постоянного напряжения (DC/DC). Книга охватывает все основные схемы импульсных источников питания, включая обратноходовые и прямоходовые преобразователи, мостовые, понижающие, повышающие и комбинированные схемы. В качестве примеров приведены практические схемы 220-вольтового сетевого импульсного источника питания и 110-вольтового источника бесперебойного питания.

В пособии излагаются физические основы работы приборов квантовой электроники; описываются принципы действия и особенности устройства важнейших узлов и элементов лазерных и мазерных усилителей, генераторов и преобразователей частоты; рассматриваются оптико-электронные схемы управления пространственным и временным спектром излучения лазеров; приводятся данные о работе наиболее распространенных приборов квантовой электроники.

Рассмотрены различные типы вакуумных и плазменных приборов физической электроники, особенности их работы и основные характеристики. Последовательно описаны принципы и физические основы работы приборов с сосредоточенным (пролетные и отражательные клистроны, триоды) и распределенным (ЛБВ, ЛОВ, приборы М-типа) взаимодействием. Рассмотрены физические основы использования плазмы для генерирования и усиления СВЧ-колебаний, а также основные принципы работы плазменных приборов. Для студентов, аспирантов, инженеров и научных работников, специализирующихся в области СВЧ-техники и разработки приборов физической электроники.

Монография посвящена одному из бурно развивающихся направлений современной радиофизики и электроники — электронно-волновым системам миллиметрового диапазона. В первом томе сформулированы основные уравнения многомерного нестационарного нелинейного взаимодействия релятивистского электронного потока с резонансными и нерезонансными электронно-волновыми системами. Изложены методы их исследования. Определены энергетические и частотные характеристики таких систем с отрезками периодических структур на основе решения краевых задач электродинамики. Проведен анализ начальной стадии самовозбуждения колебаний для различных пространственных распределений полей применительно к таким приборам, как резонансная ЛОВ, клинотрон, ледатрон, ладдертрон, оротрон, ГДИ, с различным профилем двухкомпонентного фокусирующего поля (наклонного и однородного с магнитной локальной неоднородностью) для нерелятивистских и релятивистских электронных потоков. Монография рассчитана на научных специалистов, работающих в области электроники СВЧ и миллиметровой техники, студентов старших курсов физико-математического профиля, магистров и аспирантов, преподавателей радиофизических специальностей высших учебных заведений.

Во втором томе книги «Нестационарные и хаотические процессы» рассмотрены такие современные области исследования в радиофизике, электронике и нелинейной динамике как разработка новых принципов генерации хаотических сигналов СВЧ-диапазона и создание на их основе источников широкополосных шумоподобных сигналов для современных информационно-телекоммуникационных систем, различные методы управления хаотическими колебаниями в пучково-плазменных системах, синхронизация (в том числе и хаотическая) в приборах электроники сверхвысоких частот, нелинейные волновые процессы в системах с магнитостатическими волнами и при распространении волновых пучков. Для физиков различных специальностей, интересующихся процессами взаимодействия электронов с электромагнитными полями, для научных работников, аспирантов и инженеров, проводящих исследования в области вакуумной СВЧ электроники, радиофизики, радиотехники и физики плазмы. Она может быть полезна студентам старших курсов 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 монографии отражены результаты фундаментальных и прикладных исследований Томской школы физиков в области лазеров. Эти работы проводились в Институте сильноточной электроники СО РАН, Томском государственном университете (ТГУ), Институте оптики атмосферы СО РАН, Сибирском физико-техническом институте при ТГУ, Томском политехническом университете, Институте мониторинга климатических и экологических систем СО РАН. В книге также приведены результаты исследований по этим направлениям, полученные в других организациях. Монография расширит возможности по подготовке молодых специалистов в области разработки и создания активных сред лазеров; исследования физических процессов, протекающих в них; создания лазеров, лазерных систем для различных применений; создания источников спонтанного излучения (эксиламп); разработки и применения приемников лазерного излучения и источников спонтанного излучения. Книга адресована специалистам по квантовой электронике и оптике, а также студентам, аспирантам, магистрам высших учебных заведений.

Настоящее издание охватывает широкий круг вопросов - от описания параметров мощных электромагнитных импульсов различной природы, методов и средств оценки стойкости аппаратуры к электромагнитным воздействиям до концепции защиты на этапах схемотехнического и конструкторского проектирования.

Настоящий небольшой курс лекций посвящен изложению результатов поиска и исследования новых путей повышения эффективности лучевых приборов магнетронного типа, включая анализ побочных колебаний и способов их подавления. Значительное место уделено изложению разработанных теоретических методов исследования физических процессов и расчета выходных характеристик лучевых приборов магнетронного типа. Курс целиком основан на оригинальных работах авторов.

В учебном пособии описываются процессы группирования в электронных пучках, волны пространственного заряда и их взаимодействия с электромагнитными волнами. Рассматривается работа электронных приборов с сосредоточенным взаимодействием (клистронов, триодов, гироприборов) и с распределенным взаимодействием (ЛБВ, ЛОВ, приборов типа М, электронно-волновых приборов). Исследуются полупроводниковые приборы: работающие на основе контактных явлений и ОДП (диоды, транзисторы, ЛПД, диоды Ганна), полупроводниковые приборы СВЧ на бегущих волнах, а также особенности их конструкций и применения. Особое внимание уделяется вопросам создания гибридно-интегральных схем СВЧ. Для студентов, обучающихся по специальности "Радиофизика и электроника".

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 настоящий сборник вошли лекции, посвященные теории ЛБВ типа О и оптимизации выходных параметров приборов данного класса.

Сборник содержит курс лекций по теоретическому анализу нелинейных процессов в мощных многорезонаторных клистронах и вопросам оптимизации их параметров.

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.