Гиро-ЛОВ с октавной полосой перестройки частоты генерации

В ИПФ РАН успешно проведены первые эксперименты по тестированию новой модификации гиротронной лампы обратной волны (гиро-ЛОВ), особенностью которой является использование квазиоптической зигзагообразной линии передачи в качестве основной части электродинамической системы (Рис. 1). Эксперименты подтвердили основные выводы теории, согласно которым данный прибор, названный авторами гиро-ЛОВ «Зигзаг», может стать уникальной альтернативой как обычным ЛОВ, так и гиротронам в субтерагерцовой области частот (0,1–1 ТГц). По сравнению с многочастотными гиротронами, гиро-ЛОВ «Зигзаг» может обеспечивать практически непрерывную перестройку частоты генерации в полосе, равной октаве, так же как и обычная ЛОВ, но по сравнению с последней, генерирует мощность на 4–5 порядков выше.

Уникальные выходные характеристики (непрерывная мощность сотни ватт в октавной полосе на субтерагерцовых частотах) делают данный прибор весьма перспективным для использования в целом ряде научных и практических приложений. Это в первую очередь спектроскопия ядерного магнитного резонанса с динамической поляризацией ядер, а также классическая молекулярная газовая спектроскопия. Одним из возможных приложений могут быть медико-биологических исследования, где требуется локализованное воздействие терагерцового излучения на биологические ткани.

Работа выполнена при финансовой поддержке Российского научного фонда (проект № 21-19-00443, 2021–2023 гг.) и проекта ИПФ РАН по созданию мощных источников электромагнитного излучения в рамках комплексной программы «Развитие техники, технологий и научных исследований в области использования атомной энергии в Российской Федерации на период до 2030 года».

Авторский коллектив:
Г.Г. Денисов, С.В. Самсонов, И.Г. Гачев, А.А. Богдашов, М.В. Каменский, К.А. Лещева, А.В. Савилов, Е.М. Новак.

Публикация:
S.V. Samsonov, G.G. Denisov, A.A. Bogdashov, I.G. Gachev, M.V. Kamenskiy, K.A. Leshcheva, A.V. Savilov, and E.M. Novak, First Experimental Results on Gyrotron Backward-Wave Oscillator with Zigzag Quasi-Optical Transmission Line // IEEE Electron Device Letters, Early Access, May 2024, doi: 10.1109/LED.2024.3400976.