Теоретическое исследование электромагнитных процессов в периодических волноводных структурах представляет интерес с точки зрения применения гофрированных волноводов и мощных гиротронов в ускорительной и СВЧ-технике, а также для решения проблем управляемого термоядерного синтеза [8–13(2006),34–40(2006)]. В 2006 г. основные достижения в этой области связаны с международным сотрудничеством НПК ВИЭРТ [8(2006),34(2006)] в рамках руководимого д. ф.-м. н. Загинайловым Г.И. проекта НТЦУ, посвященного разработке методов математического моделирования коаксиальных резонаторов гиротронов с гофрированным внутренним проводником (см. таблицу).
| Название зарубежной организации, страна | Форма сотрудничества | Результаты |
| Технический университет Гамбург-Гарбург, Германия Исследовательский центр Карлсруэ, Германия Технический университет г. Хельсинки, Финляндия |
Проект НТЦУ #3227 "Оптимизация резонаторов коаксиальных гиротронов для использования в установках управляемого термоядерного синтеза" (2005…2007). Руководитель проекта — вед. н. с. НПК ВИЭРТ ННЦ ХФТИ д. ф.-м. н. проф. Г.И. Загинайлов. |
Выполнен многоволновой анализ коаксиального резонатора гиротрона с гофрированным внутренним проводником. Разработаны компьютерные программы для расчетов резонансных частот, добротностей, распределений полей внутри резонатора и расчетов затухания во внутреннем проводнике коаксиала. |
В частности, построена теория влияния фоновой плазмы на электромагнитные свойства резонатора мощного гиротрона [8(2006)] и показано, что она приводит к уменьшению резонансной частоты резонатора, увеличивает его добротность на рабочей моде, а также добротности паразитных мод. Рассчитанная поправка к частоте резонатора хорошо согласуется с измерениями на 140 ГГц 1 МВт-ном гиротроне, разработанном в Карлсруэ для нагрева плазмы в стеллараторе WX-7, в режиме длинных импульсов. Кроме того, были аналитически исследованы дисперсионные свойства гофрированных плазменных волноводов [9(2006),35(2006)]. Предложены теоретическое объяснение экспериментов по накоплению электронов при инжекции размытого по скоростям трубчатого электронного пучка в ловушку Пеннинга [10(2006),11(2006),36(2006),37(2006)] и получены автомодельные решения нелинейного многомерного уравнения Шредингера [38(2006)] с помощью корректного выбора автомодельных переменных, которые обеспечивают сохранение интегралов. Изучены процессы отражения электронных пучков от полуограниченной плазмы [12(2006),39(2006),40(2006)].