В настоящий момент одним из направлений развития электроники, в котором вакуумная техника продолжает доминировать над полупроводниковой, является генерация и усиление сигнала миллиметрового диапазона значительной мощности. Основным прибором, используемым в этих генераторах является электронная лампа-гиротрон. Это электровакуумный СВЧ прибор, с электронным пучком, вращающимся с циклотронной частотой в сильном магнитном поле. Представляет собой разновидность мазера на свободных электронах. Он используется для формирования мощного электронного потока с винтовыми траекториями частиц в сильном магнитном поле и использованием сверх размерных цилиндрических резонаторов с очень высокими рабочими модами. Наиболее мощные гиротроны оснащены искусственными алмазными выходными окнами, высокоэффективными квазиоптическими преобразователями рабочей моды в параксиальный волновой пучок и системами рекуперации остаточной энергии электронного пучка. Вследствие исключительно высокой теплопроводности и очень малых диэлектрических потерь алмазные окна гиротронов способны пропускать СВЧ-излучение с мощностью более 1 МВт. Использование в гиротронах коллекторов с рекуперацией не просто повышает КПД, но и принципиально упрощает реализацию источников питания и системы охлаждения коллекторов. Работы, направленные на дальнейшее повышение мощности и эффективности гиротронов, продолжаются, и в экспериментах уже продемонстрированы принципиальные возможности получения с помощью гиротронов еще большей непрерывной мощности (1,5–2 МВт) и более высокого (60–70 %) КПД. Для исследований импульсного теплового воздействия СВЧ-излучения на металлические структуры разработан релятивистский гиротрон с мощностью 10 МВт в импульсах длительностью 1–2 мкс при КПД 50 %.Другим важным направлением в развитии гиротронов для УТС является исследование и разработка мега ваттных приборов с возможностью ступенчатой перестройки частоты. Использование таких гиротронов в плазменных установках УТС могло бы существенно повысить эффективность систем электронно-циклотронных волн, а также упростить антенные системы установок. Большинство современных установок типа «токамак» и «стелларатор» ведущих термоядерных лабораторий мира оснащены российскими гиротронами. Их применение позволило получить ряд принципиальных научных результатов, среди которых, в частности, подавление неустойчивостей в плазме (токамак ASDEX-Up, Германия) и поддержание разряда в течение часа (стелларатор LHD, Япония).
7 views
0
0
11 months ago 00:12:31 1
"Гиком": российские гиротроны в ITER
11 months ago 00:03:38 1
Испытания прототипа гиротронного комплекса. НПП «ГИКОМ», 11-15 мая 2015 г.
11 months ago 00:04:31 1
Известный ученый стал жертвой безразличия
1 year ago 00:05:44 1
Окупается ли сегодня термояд | Атомный ликбез
2 years ago 00:57:14 3
Статус разработки токамака с реакторными технологиями TRT
2 years ago 00:00:43 1
Росатом для ИТЭР - Страна Росатом
2 years ago 00:14:22 1
Новый ТУК для страны и мира / Оборудование для ИТЭР / Ремонт БН-600
2 years ago 00:14:28 1
Опорная плита для реактора БРЕСТ-300 / Подготовка строительства Смоленской АЭС-2 / Гиротрон для ИТЭР
2 years ago 00:08:02 1
Генератор для солнца. Как нагреть плазму до 300 миллионов градусов
4 years ago 01:08:32 3
ITER — люди хотят зажигать / Скалыга В.А. / Академ клуб
5 years ago 00:12:31 67
“Гиком“: российские гиротроны в ITER
5 years ago 00:08:57 1
Андрей Фокин «Гиротрон и пустота: в космос при помощи волн»
6 years ago 00:07:06 1
Гиротрон + Токамак = Синтез?!
6 years ago 00:12:32 3
Гиротрон & ТОКАМАК - Термоядерный реактор
9 years ago 00:02:36 16
Гиротрон
9 years ago 02:00:53 123
Гиротрон: придуман в Горьком. М.И.Петелин, А.А.Андронов