Кириченко Ю. В. Нестійкості обертових потоків нерелятивістських електронів та циклічних сильнострумових ре-лятивістських електронних пучків

У дисертаційній роботі показано, що в обертових потоках електронів в генераторах орбітронного типу крім нестійкостей хвиль густини заряду існують резонансні нестійкості. Побудована лінійна самоузгоджена з урахуванням поля просторового заряду теорія нестійкостей обох типів. Ре-зонансні нестійкості мають місце в умовах черенковського та плазмового резонансів. Досліджено механізми нестійкостей хвиль густини заряду у циліндричному шарі електронів з зарядженим ци-ліндричним провідником на осі, що обертаються у вільному просторі, тобто за відсутності зовніш-ньої стінки резонатора. Важливою особливістю нестійких хвиль густини заряду є зростання їх ін-крементів при збільшенні частоти. Розвинуто самоузгоджену нелінійну з урахуванням змінення структури поля теорію генерування електромагнітних хвиль в орбітроні у резонансному режимі, коли електрони підсилюють власні хвилі резонатора. Внесок потенціальної енергії у енергію, що електрон віддає хвилі, є значним і може перевищувати внесок азимутальної частини кінетичної енергії. Досліджено залежність енергії електромагнітного поля та коефіцієнта корисної дії від різ-номанітних параметрів генератора. Знайдено умови зриву генерування. Методом запізнілих потен-ціалів у лінійному наближенні обчислено власні електромагнітні поля тонкого сильнострумового кільцевого пучка релятивістських електронів. Формули для цих полів були використані для дослі-дження поперечних коливань пучка та низькочастотних довгохвильових збурень пучка у стелатро-ні та модифікованому бетатроні. Отримано умови, при яких пучок є стійким по відношенню до цих збурень. Досліджено важливе застосування електронних пучків, яке полягає в прискоренні іонів віртуальним катодом, що утворюється в потоку електронів. З цією метою чисельно розв'язана сис-тема нелінійних інтегро-диференціальних рівнянь Власова-Пуассона, що самоузгоджено описує рух іонів у потенціалі віртуального катода.