ЭНЕРГОСОДЕРЖАНИЕ И СПЕКТРАЛЬНЫЙ СОСТАВ ПОТОКА СУБМИЛЛИМЕТРОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ С ДЛИТЕЛЬНОСТЬЮ 5 мкс, ГЕНЕРИРУЕМОГО В ПЛАЗМЕ ПРИ РЕЛАКСАЦИИ РЭП

摘要

В Институте ядерной физики им. Г.И. Будкера (ИЯФ СО РАН) проводятся экспериментальные и теоретические исследования процесса генерации субмиллиметрового электромагнитного излучения с характерными частотами 0.1-0.5 ТГц в условиях интенсивного пучково-плазменного взаимодействия. Генерация излучения осуществляется на специализированной установке ΓОЛ-ПЭТ при коллективной релаксации импульсного релятивистского электронного пучка (РЭП с параметрами: энергия электронов 0.6 МэВ, ток пучка 15 кА, длительность импульса 5 мкс) в плазменном столбе с плотностью плазмы (0.5-1) × 10~(15) см~(-3), в условиях его удержания в вакуумной камере с гофрированным магнитным полем (отношение максимального и минимального значений магнитной индукции в гофрах В_(max)/В_(min) = 4.5/3.2 Тл). Важной особенностью проводимых исследований является наличие в плазменном столбе специально созданных неоднородностей по радиусу в сечении и по длине. В ранее проведенных экспериментах при этих условиях достигнут высокий уровень мощности (около 10 МВт) в потоке субмиллиметрового излучения, выведенном в атмосферу. Достигнута величина энергии излучения 7 Дж при длительности импульса 0.5 мкс, которая ограничена высокочастотным пробоем на вакуумной стороне выходного окна. Данная статья посвящена решению задачи по увеличению длительности импульса, генерируемого субмиллиметрового излучения такой высокой мощности. Это достигается подавлением ВЧ-пробоя у поверхности окна, через которое поток излучения выводится в атмосферу, и наращиванием длительности импульса мегавольтного напряжения, прикладываемого к ускорительному диоду, где генерируется РЭП.