Влияние азимутальной несимметрии электронно-волнового взаимодействия на характеристики излучения гиротронов субтерагерцового диапазона

Применительно к реализованному в ИПФ РАН непрерывному гиротрону с рабочей частотой 263 ГГц киловаттного уровня мощности различными методами выполнено моделирование взаимодействия электронного потока с высокочастотным полем резонатора. С использованием системы уравнений для медленно меняющихся амплитуды и фазы поля, а также трехмерного метода крупных частиц (программные коды CST и KARAT) исследовано влияние нарушения азимутальной симметрии инжектируемого электронного пучка на выходные характеристики гиротрона. Соответствие результатов, полученных различными методами, позволяет утверждать о корректности использования трехмерных кодов для анализа приборов с нарушениями азимутальной симметрии электродинамической системы и электронного потока в субмиллиметровом диапазоне длин волн. Показано, что при практически возможных значениях несимметрии относительное снижение КПД может достигать 40%.