Генерация интенсивного терагерцового излучения в диэлектрической структуре сверхкороткими электронными сгустками

Abstract

Проанализирован способ получения мощного излучения терагерцового диапазона, основанный на возбуждении кильватерного поля в диэлектрическом резонаторе интенсивными короткими электронными сгустками. В качестве резонатора был выбран отрезок металлического волновода длиной 0,145 см с диэлектрической втулкой с внутренним радиусом 100 и внешним 140 мкм, торцы которого закрыты металлическими стенками, прозрачными для электронов сгустков. На основе системы нелинейных уравнений, описывающих самосогласованное взаимодействие электронных сгустков и возбуждаемого ими электромагнитного поля, проведено численное исследование параметров мощного излучения, формируемого в резонаторе.

Для отримання потужного випромінювання у терагерцовому діапазоні проведено теоретичне дослідження та чисельне моделювання збудження кільватерних полів в діелектричному резонаторі електронними згустками. В якості резонатора було обрано відрізок металевого хвилеводу довжиною 0,145 см з діелектричною втулкою з внутрішнім радіусом 100 та зовнішнім 140 мкм, бокові сторони якого закриті металічними стінками. На основі системи нелінійних рівнянь, що описує самоузгоджену взаємодію заряджених згустків та збуджуваного електромагнітного поля, проведено чисельне моделювання збудження резонатора.

For achievement of powerful radiation in terahertz range the theoretical research and numerical modeling of excitation of a wakefield the dielectric resonator by electron bunches is carried out. As the resonator the part of a metal waveguide in length of 0.145 sm, with the dielectric plug with internal radius 100 microns and external 140 microns which end faces are closed by metal walls has been chosen. On the basis of nonlinear equations system which are describes selfconsisted interaction of charged bunches and an electromagnetic field excited by them, numerical modeling excitation of the resonator is lead.