Computer investigation of coaxial gyro-BWO efficiency depending on oscillation frequency and longitudinal waveguide dimensions

Abstract

In this article (first part of one) we investigated efficiency dependence of gyro-BWO on oscillation frequencies f=7.7…10 GHz under fixed injection energy of an electron beam γ0=2. We obtained efficiency increasing of gyro-BWO from ~10 up to ~30% at above mentioned oscillation frequency band f=7.7…10 GHz. Then (second part) we investigated efficiency dependence on longitudinal and transversal waveguide dimensions under the same oscillation frequencies and fixed energy injection of an electron beam. High efficiency η~ 0.3 still remains the same under fixed distance between radii of coaxial waveguide. High efficiency η takes place too under varying length L of space interaction 60сm ≥ L ≥ 30 сm due to form changing like-a-bell guiding magnetic field.Исследовали (первая часть статьи) зависимость КПД гиро-ЛОВ от частоты колебаний в диапазоне F = 7.7…10 ГГц при фиксированной энергии инжекции пучка электронов γ0 = 2. Получили увеличение КПД гиро-ЛОВ от ~ 10 до ~ 30% для неоднородного распределения ведущего магнитного поля. Исследовали (вторая часть статьи) зависимость КПД от продольных и поперечных размеров волновода в том же диапазоне частот и при фиксированной энергии инжекции электронного пучка. Высокое значение КПД (~ 0,3) не меняется при таком изменении поперечных размеров волновода, при котором расстояние между радиусами коаксиального волновода остается неизменным. Высокое значение КПД имеет место при изменении длины пространства взаимодействия 60 см ≥ L ≥ 30 см в случае соответствующего изменения формы и амплитуды ведущего магнитного поля.Досліджували (перша частина статті) залежність ККД гіро-ЛЗХ від частоти коливань у діапазоні F = (7.7…10) ГГц при фіксованій енергії інжекції пучка електронів γ0=2. Отримали збільшення ККД гіро-ЛЗХ від ~ 10 до ~ 30% для неоднорідного розподілу ведучого магнітного поля. Досліджували (друга частина статті) залежність ККД від поздовжніх і поперечних розмірів хвилеводу в тому ж діапазоні частот і при фіксованій енергії інжекції електронного пучка. Високе значення ККД (~ 0,3) не змінюється при такій зміні поперечних розмірів хвилеводу, при якому відстань між радіусами коаксіального хвилеводу залишається незмінною між радіусами коаксіального хвилеводу. Високе значення ККД має місце при зміні довжини простору взаємодії 60 см ≥ L ≥ 30 см у разі відповідної зміни форми і амплітуди ведучого магнітного поля.