High power microwaves generation from intense relativistic electron beam using Kali-1000 pulse power system


Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Intense relativistic electron beam (IREB) is generated using Kali-1000 (Kilo Ampere Linear Injector) pulse power system, providing input electric power of 4 GW and stored energy of 1000 J. IREB is used for generating Non Ionizing (High Power Microwaves, HPM) and Ionizing (Flash X-rays) radiation. The present manuscript discusses generation of HPM by Kali-1000 system using an axial Virtual cathode oscillator. Kali-1000 pulse power system is a low impedance (~4 Ω) high voltage generator, consisting of Radial Tesla transformer to step up the voltage from 28 to 300 kV in 5 μs, which energizes the line, pulse discharged by a self triggered pressurized SF6 closing switch across a Relativistic Electron Beam (REB) diode load. The typical electron beam parameters are 300 kV, 15 kA and 100 ns with a current density of 3–4 hundreds of amperes per square centimeter. Experiments are carried with a REB diode consisting of graphite cathode and SS anode mesh. Measured pulse duration of HPM pulse (FWHM) varies from 70 to 110 ns on shot-to-shot basis. The major operating output frequencies have been measured to be 5.8 and 6.2 GHz within a range of 4.8–6.7 GHz using B-dot magnetic field sensor coupled to high frequency digital oscilloscope. Microwave output power from the virtual cathode oscillator has been measured to be 50 MW using double ridged waveguide horn antenna coupled with Schottky detector diode. The estimated beam to microwave power conversion efficiency is thereby found to be 1.1%. Particle-in-Cell (PIC) simulation has been performed for a set of Vircator experiments being driven by the Kali-1000 system. Experimentally measured cathode current, dominant output frequency, radiation pattern, etc., have been compared with simulation results and are in good agreement. The dominant emission mode from the virtual cathode oscillator is shown to be the TE01 mode based on the emission pattern of microwave induced air breakdown in this experiment.

Об авторах

N. Satyanarayana

Accelerator and Pulse Power Division

Автор, ответственный за переписку.
Email: satya_3026@yahoo.com
Индия, Vishakapatnam, 530012

R. Rajawat

Accelerator and Pulse Power Division

Email: satya_3026@yahoo.com
Индия, Vishakapatnam, 530012

Shibaji Basu

Accelerator and Pulse Power Division

Email: satya_3026@yahoo.com
Индия, Vishakapatnam, 530012

A. Durga Prasad Rao

Department of Nuclear Physics

Email: satya_3026@yahoo.com
Индия, Vishakapatnam, 530003

K. Mittal

Accelerator and Pulse Power Division

Email: satya_3026@yahoo.com
Индия, Mumbai, 400085

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Pleiades Publishing, Inc., 2016

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».