name: Развитие методов формирования и усиления коротких микроволновых импульсов
keyword_list: компрессоры частотно-модулированных импульсов солитоны самоиндуцированной прозрачности микроволновые усилители
abstract: Повышение пиковой мощности микроволнового импульсного излучения традиционно является одной из основных задач электроники больших мощностей, включая релятивистскую высокочастотную электронику. Вместе с тем, в последние годы увеличивается интерес к использованию мощных короткоимпульсных источников в ряде как исследовательских (ускорение элементарных частиц, физика плазмы, плазмохимия и др.), так и прикладных (медицина, радиолокация, связь и др.) приложений. Поскольку возможности повышения пиковой мощности коротких импульсов за счет увеличения энергетики электронных пучков ограничены, значительное число исследований связано с поиском механизмов повышения мощности без увеличения энергозапаса электронных пучков. В этой связи представляется актуальной проблема поиска новых и развитие известных методов, позволяющих формировать и усиливать короткие микроволновые импульсы. 
       В диссертационной работе на основе пространственно-временного подхода продемонстрирована возможность реализации метода усиления чирпированных импульсов (CPA-метода) в СВЧ электронике с релятивистской черенковской ЛБВ в качестве усилителя для формирования мульти-гигаваттных коротких импульсов и с винтовой гиро-ЛБВ для формирования мульти-мегаваттных ультракоротких импульсов. Показана возможность использования волноводов с пятизаходной винтовой гофрировкой стенок для реализации эффективной пары «стретчер – компрессор». Разработан метод оптимизации геометрических параметров спирально-гофрированных волноводов, выступающих в роли диспергирующих элементов, для получения наибольших коэффициентов растяжения и компрессии, и, соответственно, для достижения максимальной пиковой мощности сформированного импульса.
       Исследована возможность использования режима вынужденного обратного рассеяния для реализации частотного модулятора с широкой полосой перестройки. Проанализированы различные механизмы насыщения амплитуды сигнальной волны. На основе пространственно-временного подхода продемонстрирована возможность реализации частотного модулятора с полосой перестройки до 10%. Разработан метод оптимизации зависимости энергии электронов от времени в частотном модуляторе и соответствующих параметров компрессора для достижения максимальной пиковой мощности на выходе из диспергирующей линии с учетом омических потерь.
       Продемонстрирована возможность генерации терагерцовых импульсов СИ при обратном рассеянии лазерного излучения на попутном релятивистском электронном пучке. Показана возможность генерации периодической последовательности терагерцовых импульсов при многократном взаимодействии лазерного импульса, циркулирующего в резонаторе, с последовательностью электронных сгустков, эмитируемых фотокатодом.
       Исследованы особенности циклотронно-резонансного взаимодействия коротких микроволновых импульсов с первоначально прямолинейным электронным пучком. Продемонстрирована аналогия возникающих эффектов с эффектами самоиндуцированной прозрачности, имеющими место при распространении коротких световых импульсов через неинвертированные двухуровневые среды. В рамках модели, учитывающей зависимость гирочастоты от энергии электронов, аналитически получены обобщенные солитонные решения, форма которых определяется скоростью солитона и его частотным сдвигом относительно циклотронного резонанса. Устойчивость таких решений подтверждена на основе моделирования граничной пространственно-временной задачи.
chairman_dissertation_council.name: Александр
chairman_dissertation_council.surname: Литвак
chairman_dissertation_council.patronymic: Григорьевич
chairman_dissertation_council.position: научный руководитель института
chairman_dissertation_council.degree: Доктор физико-математических наук
chairman_dissertation_council.rank: Академик
chairman_dissertation_council.wos_research_id: -
chairman_dissertation_council.scopus_author_id: -
chairman_dissertation_council.url: https://ipfran.ru/training/sovet/dissertations
chairman_dissertation_council.territory: РОССИЯ
organization_supervisor.name: Михаил
organization_supervisor.surname: Глявин
organization_supervisor.patronymic: Юрьевич
organization_supervisor.position: Зам. директора учреждения
organization_supervisor.territory: РОССИЯ
rubrics.code: 29.35.45
rubrics.name: Вакуумные электронно-волновые приборы СВЧ-диапазона
rubrics.code: 29.35.33
rubrics.name: Миллиметровые и субмиллиметровые волны
oecds.code: 02.02.IQ
oecds.name: ENGINEERING, ELECTRICAL & ELECTRONIC
speciality_codes.name: Радиофизика
speciality_codes.code: 01.04.03
supervisors.fio: Гинзбург Н.С.
supervisors.scientific_degree: Доктор физико-математических наук
supervisors.speciality_code: Радиофизика
supervisors.responsible_type: Научный руководитель
opponents.fio: Рожнёв А.Г.
opponents.scientific_degree: Кандидат физико-математических наук
opponents.speciality_code: Радиофизика
opponents.responsible_type: Оппонент
opponents.fio: Куркин С.А.
opponents.scientific_degree: Доктор физико-математических наук
opponents.speciality_code: Радиофизика
opponents.responsible_type: Оппонент
protection_organization.short_name: ИПФ РАН
protection_organization.name: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ НАУЧНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ "ФЕДЕРАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ЦЕНТР ИНСТИТУТ ПРИКЛАДНОЙ ФИЗИКИ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК"
protection_organization.ogrn: 1025203020193
protection_organization.supervisor_name: ГРИГОРИЙ
protection_organization.supervisor_surname: ДЕНИСОВ
protection_organization.supervisor_patronymic: ГЕННАДЬЕВИЧ
protection_organization.organization_type: Организация
protection_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
protection_organization.okopf: Федеральные государственные бюджетные учреждения
author_organization.short_name: ИПФ РАН
author_organization.name: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ НАУЧНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ "ФЕДЕРАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ЦЕНТР ИНСТИТУТ ПРИКЛАДНОЙ ФИЗИКИ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК"
author_organization.ogrn: 1025203020193
author_organization.supervisor_name: ГРИГОРИЙ
author_organization.supervisor_surname: ДЕНИСОВ
author_organization.supervisor_patronymic: ГЕННАДЬЕВИЧ
author_organization.organization_type: Организация
author_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
author_organization.okopf: Федеральные государственные бюджетные учреждения