On the possibility to create the plasma amplifier with direct radiation of electromagnetic waves

Abstract

The possible scheme of plasma amplifier with direct radiation is proposed. Energy of amplified oscillations is coupled out due to transitional radiation on the plasma border retained by constant magnetic field. For this purpose the beam that is injected into plasma column should be slightly defocused. Paraxial electrons of the beam provide plasma-beam interaction and signal amplification. Defocused peripheral electrons modulated by HF field created in the beam-plasma system move along spiral trajectories. Thus, they periodically come into the plasma column and come out of it. Each time transitional radiation takes place. It can result to sufficiently high effectiveness of the beam modes’ transformation into electromagnetic waves.

Пропонується схема побудови плазмового підсилювача з прямим випромінюванням, у якому енергія підсилених коливань виводиться назовні за рахунок перехідного випромінювання на межі плазми, утримуваної постійним магнітним полем. З цією метою пучок, що вводиться в плазмовий стовп, робиться дещо дефокусованим. Параксіальні електрони пучка забезпечують плазмово-пучкову взаємодію і підсилення корисного сигналу. Дефокусовані периферійні електрони, промодульовані утворюваним у системі високочастотним полем, рухаються по спіральних траєкторіях. Таким чином, вони періодично входять у плазмовий стовп і виходять із нього, щоразу збуджуючи перехідне випромінювання. Останнє може забезпечити досить велику ефективність перетворення пучкових мод в електромагнітні хвилі.

Предлагается схема построения плазменного усилителя с прямым излучением, в котором энергия усиленных колебаний выводится наружу за счет переходного излучения на границе плазмы, удерживаемой магнитным полем. Для этого пучок, вводимый в плазменный столб, делается несколько дефокусированным. Параксиальные электроны пучка обеспечивают плазменно-пучковое взаимодействие и усиление полезного сигнала. Дефокусированные периферийные электроны, промодулированные создаваемым в системе высокочастотным полем, движутся по спиральным траекториям. Таким образом, они периодически входят в плазменный столб и выходят из него, каждый раз порождая переходное излучение. Последнее может обеспечить сравнительно высокую эффективность преобразования пучковых мод в электромагнитные волны.