Дормідонтов А. В. Взаємодія заряджених частинок і електромагнітних хвиль в циліндричних твердотільних структурах

Об’єкт – процеси взаємодії рухомих заряджених частинок і електромагнітних полів в електродинамічних системах з циліндричними твердотільними структурами. Мета дослідження – встановлення фізичних явищ і закономірностей, які проявляються при реакціях полів заряджених частинок, що рухаються поблизу поверхонь циліндричних твердотільних структур. Методи дослідження базуються на загальній теорії електромагнітного поля і апараті математичної фізики для розв'язання крайових задач. Експериментальні дослідження було проведено на сильнострумовому електронному прискорювачі "Темп-А" ННЦ «ХФТІ». Наукова новизна полягає в подальшому розвитку теорії поля власних і вимушених коливань квазіоптичних циліндричних твердотільних структур, а також у розв'язанні задачі побудови джерел електромагнітного випромінювання міліметрового діапазону з використанням високодобротних циліндричних діелектричних резонаторів. В роботі було проаналізовано механізми збудження власних електромагнітних хвиль в таких системах в умовах черенковського і магнітогальмівного резонансів. Отримано вирази для втрат енергії заряду, що рухається по спіральній траєкторії у зовнішньому магнітному полі, за допомогою яких можна визначити втрати енергії при обертальному і при поступальному русі частинки або зарядженого кільця, що охоплює циліндр. Отримано умови збудження власних поверхневих та об'ємно-поверхневих хвиль у твердотільному циліндрі. Вперше знайдено ефект невзаємності збудження власних хвиль 3D+2D плазмового циліндра з ідентичною структурою розподілу полів, але з різними напрямками поширення за азимутальною координатою. Вперше показано та експериментально обгрунтовано можливість збудження хвиль «шепочучої галереї» та селекції робочої моди в циліндричному діелектричному резонаторі за допомогою азимутально-періодичного електронного пучка. Галузь використання – радіофізика, фізична електроніка і теоретична фізика.