В монографии рассмотрены вопросы ускорительной техники и физики сильноточных электронных пучков применительно к проблеме получения сверхмощного когерентного электромагнитного излучения. Описаны принципы построения релятивистских СВЧ-генераторов. Приведены результаты теоретических и экспериментальных исследований многоволновых генераторов с уровнем мощности более 10 ГВт.Книга адресуется специалистам в области радиоэлектроники, ускорительной техники, релятивистской высокочастотной электроники, физики плазмы.

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.

В сборнике представлены теоретические и экспериментальные исследования методов повышения мощности и КПД генераторов и усилителей с релятивистскими электронными пучками (включая мазеры и лазеры на свободных электронах) в диапазоне волн от сантиметрового до ультрафиолетового. Обсуждаются приложения релятивистских электронных СВЧ-источников для создания газовых лазеров и новых разновидностей ускорителей заряженных частиц.Книга предназначена для физиков - специалистов по высокочастотной электронике и по ускорительной технике, а также для аспирантов и студентов соответствующих специальностей.

Сборник посвящен теоретическим и экспериментальным исследованиям мощных релятивистских электронных СВЧ-генераторов, в том числе мазеров и лазеров на свободных электронах. В сборнике нашли также отражение исследования взаимодействия электромагнитных волн с релятивистскими электронными пучками в системах с плазменным заполнением.Книга предназначена для физиков - специалистов по высокочастотной электронике и по ускорительной технике, а также для аспирантов и студентов соответствующих специальностей.

Совокупность обзоров, включенных в данный сборник, рассчитана на то, чтобы осветить основные аспекты проблемы преобразования энергии интенсивных релятивистских электронных потоков в когерентное электромагнитное излучение. Обзоры содержат описание элементарных физических процессов в высокочастотных релятивистских генераторах и усилителях, основы строгой (линейной и нелинейной) теории и результаты экспериментального исследования таких приборов.Книга может оказаться интересной для широкого круга специалистов, исследующих взаимодействие электромагнитных волн с классическими ансамлбями заряженных частиц, а также для аспирантов и студентов соответствующих специальностей.

В сборник включены тезисы докладов, отражающие результаты теоретических и экспериментальных работ по исследованию эмиссии, формированию и транспортировке интенсивных импульсных потоков электронов и ионов, импульсным сильноточным ускорителям электронов и ионов, а также по применению импульсных сильноточных ускорителей заряженных частиц в технологии, выполненных за два года с момента проведения предыдущего симпозиума (Новосибирск, 1982 г.). В сборнике также отражены результаты исследований по эмиссии заряженных частиц из стационарной и квазистационарной плазмы и созданию источников заряженных частиц, а также результаты по исследованию быстрого сжатия полых плазменных оболочек и формированию плазменного канала в сильноточном диоде.

В сборник включены тезисы докладов, отражающие результаты теоретических и экспериментальных работ по исследованию эмиссии, формированию и транспортировке интенсивных импульсных потоков электронов и ионов, импульсным сильноточным ускорителям электронов и ионов, а также по применению импульсных сильноточных ускорителей заряженных частиц в технологии, выполненных за два года с момента проведения предыдущего симпозиума (Новосибирск, 1982 г.). В сборнике также отражены результаты исследований по эмиссии заряженных частиц из стационарной и квазистационарной плазмы и созданию источников заряженных частиц, а также результаты по исследованию быстрого сжатия полых плазменных оболочек и формированию плазменного канала в сильноточном диоде.

В первую часть сборника тезисов VII Всесоюзного симпозиума по сильноточной электронике включены работы, отражающие результаты экспериментальных и теоретических исследований эмиссии интенсивных потоков заряженных частиц и применения сильноточной электроники для создания источников электромагнитного излучения, выполненных за два года с момента проведения предыдущего симпозиума (Новосибирск, 1986).

Во вторую часть сборника тезисов VII Всесоюзного симпозиума по сильноточной электронике включены работы, отражающие результаты экспериментальных и теоретических исследований в области формирования сильноточных пучков заряженных частиц, выполненных за два года с момента проведения предыдущего симпозиума (Новосибирск, 1986).

В сборнике отражены теоретические и экспериментальные исследования мощных релятивистских генераторов сантиметрового и миллиметрового диапазонов длин волн с пространственно-развитыми электродинамическими системами, и в том числе широко представлены новые экспериментальные результаты в области мазеров на свободных электронах; изложены результаты исследования триодного генератора дециметрового диапазона; дан обзор принципов действия и результатов исследования сильноточных ускорителей, предназначенных для целей высокочастотной электроники.Книга рассчитана на физиков-специалистов по высокочастотной электронике и по ускорительной технике, а также на аспирантов и студентов соответствующих специальностей.

В сборник включены тезисы докладов, отражающие результаты теоретических и экспериментальных работ по исследованию эмиссии интенсивных потоков электронов, электронным источникам и формированию сильноточных пучков заряженных частиц, элементам сильноточных импульсных устройств, а также по применению сильноточной электроники для создания источников электромагнитного излучения и в технологии, выполненных за четыре года с момента проведения предыдущего симпозиума (Томск, 1973).

В книге представлены результаты теоретических и экспериментальных исследований релятивистских магнетронов, проведенных в России и за рубежом, в том числе и автором монографии, за период с 1976 по 2012 гг. Описаны конструкции приборов, принцип действия, отличия от классических аналогов. Подробно обсуждаются проблемы генерации СВЧ-импульсов сверхбольшой мощности, получаемых в релятивистских магнетронах при использовании в качестве источников питания сильноточных электронных и линейных индукционных ускорителей. Приведены основные параметры экспериментальных установок, режимов работы, характеристики СВЧ-излучения. Рассматриваются нетрадиционные возможности управления колебательным процессом в релятивистских магнетронах, его спектром и потоками энергии за счет введения в резонансную систему управляющих внешних связей. Книга представляет интерес для научных сотрудников и инженеров, занимающихся исследованиями в области СВЧ-электроники и ускорительной техники.

Эта книга (комбинация монографии и учебного пособия) написана известным американским специалистом по сильноточным пучкам и плазме и представляет собой первое систематическое изложение основ физики сильноточных электронных и ионных пучков. Наряду с теорией рассматриваются результаты и методика основополагающих экспериментов, а также ряд важных приложений. Качественный анализ физики явлений хорошо сбалансирован с их математическим описанием. Каждая глава снабжена задачами, повышающими эффективность книги как учебного пособия.Предназначена для студентов старших курсов, аспирантов и начинающих исследователей, занимающихся физикой сильноточных пучков, мощной релятивистской СВЧ-электроникой, физикой плазмы и вопросами осуществления управляемого термоядерного синтеза на пучках зараженных частиц. Как справочник принесет несомненную пользу и опытным исследователям.

В сборник включены тезисы докладов, отражающие результаты теоретических и экспериментальных работ по исследованию эмиссии интенсивных потоков электронов, электронным источникам и формированию сильноточных пучков заряженных частиц, элементам сильноточных импульсных устройств, а также по применению сильноточной электроники для создания источников электромагнитного излучения и в технологии, выполненных за четыре года с момента проведения предыдущего симпозиума (Томск, 1973).

Сборник тезисов докладов V Всесоюзного симпозиума по ненакаливаемым катодам содержит результаты исследований, выполненных за 5 лет, прошедших со времени проведения предыдущего симпозиума (Томск, 1980). Представленные результаты отражают уровень развития проблемы автоэлектронной и взрывной эмиссии, холодных на основе тонких пленок и плазменных эмиттеров электронов. Сборник предназначен для специалистов, разрабатывающих электронные приборы и ускорители заряженных частиц, а также занимающихся физикой плазмы, эмиссионной электроникой и физикой поверхности.

В настоящей книге представлена копия докторской диссертации автора, защищенной в 1966 году в Томском политехническом институте. В этой диссертации описаны первые эксперименты, которые привели к открытию взрывной электронной эмиссии с катода. Дано описание явления интенсивной эмиссии электронов из тройных точек металл-диэлектрик-вакуум. Дано описание открытого автором явления многоэлектронного инициирования разряда в газах высокого давления, которое позднее было использовано для накачки мощных газовых лазеров. Одним из важнейших итогов этих исследований является также создание новых направлений в технической физике - сильноточной электроники и импульсной электрофизики. В рамках этих направлений созданы генераторы мощных наносекундных импульсов электрической энергии, предложены новые устройства, активные элементы импульсных генераторов (коммутаторы, обострители, вентили и т. д.) на основе новых явлений, открытых автором при создании вакуумных, газоразрядных и магнитных приборов. Хотя ряд исследований этой диссертации был опубликован в статьях и книгах автора, многие разделы актуальны до сих пор. Книга будет полезна тем, кто занимается проблемами физики плазмы, газового и вакуумного разрядов, ускорительной техникой, техникой высоких напряжений, лазерной техникой, СВЧ-электроникой большой мощности и т. д.

В пособии, представляющем собой курс лекций, рассмотрены основы динамики заряженных частиц в электрическом и магнитном полях, физические процессы, происходящие при генерации и транспортировке интенсивных электронных пучков, вопросы магнитной изоляции высоковольтных вакуумных промежутков и передающих линий. Затрагиваются вопросы практического применения сильноточных электронных пучков. Пособие предназначено для магистрантов, обучающихся по специальностям «Микроволновая электроника», «Физическая электроника». Оно может быть полезно аспирантам, преподавателям высшей школы и другим специалистам, работающим в области сильноточной электроники и мощной СВЧ-электроники.

Нелинейная динамика процессов взаимодействия электронных потоков с электромагнитными полями электродинамических систем является достаточно широкой и многоплановой областью исследований в современной физике. В этой области в последние годы получен ряд фундаментальных результатов, относящихся как к новым механизмам излучения релятивистских электронных потоков, так и к новым явлениям, сопровождающим взаимодействие электронных потоков с электромагнитными полями. Новые явления и механизмы могут быть успешно использованы при создании усилителей и генераторов электромагнитного излучения с уникальными характеристиками. Первый том посвящен стационарным процессам, для которых математические модели наиболее проработаны и математически обоснованы. Полученные для стационарных режимов результаты имеют широкий спектр и представляются интересными как с научной, так и с прикладной точек зрения. Книги рассчитаны на специалистов в области СВЧ электроники и нелинейной динамики, а также на аспирантов и студентов 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 книге рассматриваются волноводы, полые резонаторы, замедляющие системы и другие элементы техники сверхвысоких частот. Основное внимание уделено системам, находящим применение в современной электронике СВЧ. Книга может быть полезна также студентам радиотехнических и политехнических вузов и инженерно-техническому персоналу промышленности и научно-исследовательских учреждений.

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).

Во вторую часть сборника тезисов докладов VIII Всесоюзного симпозиума по сильноточной электронике включены работы, отражающие результаты экспериментальных и теоретических исследований в следующих областях: применение сильноточной электроники для создания источников электромагнитного излучения; применение сильноточной электроники в технологии. Представленные в сборнике работы выполнены, в основном, за последние два года, прошедшие со времени проведения предыдущего симпозиума (Новосибирск, 1988).

В третью часть сборника тезисов докладов VIII Всесоюзного симпозиума по сильноточной электронике включены работы, отражающие результаты экспериментальных и теоретических исследований в области создания элементов сильноточных импульсных устройств. Представленные в сборнике работы выполнены, в основном, за последние два года, прошедшие со времени проведения предыдущего симпозиума (Новосибирск, 1988).

Излагаются основные теоретические принципы сильноточной наносекундной коммутации; приводятся зависимости, позволяющие выбрать условия работы коммутаторов; описаны различные виды искровых коммутаторов в сжатом газе; рассматривается коммутация в жидких и твердых диэлектриках; подробно изложены исследования объемного разряда в газе в ионизацией электронным пучком; описаны новые методы кммутации - в вакуумных и полупроводящих средах.Книга представляет интерес для физиков-электроников, специалистов, занимающихся вопросами разработки и применения генераторов сильноточных высоковольтных наносекундных импульсов.

Краткий курс лекций посвящен генерированию мощных наносекундных электрических импульсов и их применениям. Рассмотрены физические принципы, лежащие в основе методов накопления энергии, коммутации, трансформирования и передачи импульсов, получения сильноточных электронных пучков, мощных импульсов СВЧ, лазерного и рентгеновского излучений. Затрагивается вопрос об использовании методов импульсной энергетики для инерциального термоядерного синтеза. Приведен ряд схематических примеров технической реализации мощных импульсных устройств. Для студентов и магистрантов физико-технических специальностей как вводный курс при изучении импульсной энергетики и электроники, а также аспирантов, научных работников и инженеров, собирающихся использовать методы импульсной электрофизики в своей работе.

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.

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.

Сборник тезисов докладов Всесоюзного симпозиума по ненакаливаемым катодам содержит результаты исследований, выполненных за три года, прошедших со времени проведения предыдущего симпозиума. Представленные результаты отражают уровень развития проблемы автоэлектронной и взрывной эмиссии, пленочных ненакаливаемых катодов и плазменных источников электронов. Сборник рассчитан на специалистов, разрабатывающих электронные приборы и ускорители электронов с ненакаливаемыми катодами.

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.

Изложены физические основы электронных и квантовых приборов СВЧ и квантовых приборов оптического диапазона, их основные характеристики и параметры, определяющие области применения этих приборов. Рассмотрены пролетные и отражательные клистроны, лампы бегущей и обратной волны, многорезонаторные магнетроны, квантовые парамагнитные усилители, оптические квантовые генераторы, квантовые стандарты частоты и другие приборы.

В учебнике изложены физические основы электронных СВЧ приборов и квантовых приборов СВЧ и оптического диапазона. Рассмотрены принципы действия, основные характеристики и параметры пролетных и отражательных клистронов, ламп с бегущей и обратной волной, приборов магнетронного типа, полупроводниковых СВЧ-приборов, квантовых парамагнитных усилителей (мазеров), квантовых стандартов частоты и лазеров. Учебник предназначен для студентов радиотехнических специальностей вузов.