Заключение организации, где выполнялась диссертация (Коаксиальные волноводы и их применение в плазменной релятивистской СВЧ-электронике)

УТВЕРЖДАЮ о факультета МГУ, ФА.Федянии 20 г. Физический факультет Московского государственного университета имени М.В.Ломоносова Диссертация «Коаксиальные волноводы и их применение в плазменной релятивистской СВЧ-электронике» выполнена на кафедре физической электроники Физического факультета МГУ имени М.В.Ломоносова.

В период подготовки диссертации соискатель Ярославцева (Ханаева) Екатерина Андреевна являлась аспирантом кафедры физической электроники физического факультета МГУ имени М. В. Ломоносова. В 2010 г. окончила Физический факультет МГУ имени М,В.Ломоносова по специальности «фундаментальная радиофизика и физическая электроникая. В 2013 г. окончила очную аспирантуру Физического факультета МГУ имени М.В.Ломоносова. Удостоверение о сдаче кандидатских экзаменов выдано в 2013 г.

Физическим факультетом МГУ имени М.В.Ломоносова. Научный руководитель — доктор физико-математических наук, профессор Кузелев Михаил Викторович, профессор кафедры физической электроники физического факультета МГУ имени М. В. Ломоносова. По итогам обсуждения принято следующее заключение: Диссертация Е. А. Ярославцевой посвящена исследованию коаксиальных волноводов и их применению в плазменной релятивистской СВЧ-электронике. Основная цель диссертационной работы - это теоретическое исследование электродинамических свойств коаксиальных волноводов с плазменным заполнением во внешнем магнитном поле, а так же разработка теории плазменных релятивистских черенковских излучателей на основе волноводов с двухсвязным поперечным сечением. В диссертации получены следующие новые результаты: 1. Исследован коаксиальный волновод с трубчатым плазменным заполнением во внешнем магнитном поле.

Получены точные дисперсионные уравнения для определения спектров частот. Вычислены предельные токи (вакуумный„Пирса) замагниченного электронного пучка в коаксиальных волноводах. Показано. что эти токи могут превышать в разы соответствующие предельные токи некоаксиальных волноводов сопоставимых размеров. 2. Построена теория поверхностных волн коаксиального волновода с трубчатым плазменным заполнением на основе которых могут быть разработаны новые излучатели в плазменной релятивистской СВЧ-электронике. Показано, что дисперсия низкочастотной поверхностной плазменной волны в длинноволновой области не зависит от величины внешнего магнитного поля, а высокочастотная поверхностная волна имеет нулевую частоту отсечки и обладает аномальной дисперсией в коротковолновой области.

3. Исследован коаксиальный волновод с однородной плазмой в конечном внешнем магнитном поле. Получено общее дисперсионное уравнение для спектров частот такого волновода. Найдено аналитическое выражение для частоты низкочастотной плазменной волны, описывающее в разных предельных случаях как косые ленгмюровские„так и геликоноподобные объемные волны.

4, Разработана теория плазменных релятивистских черепковских излучателей с коаксиальной электродинамической системой в сильном внешнем магнитном поле. Получено дисперснонное уравнение для электромагнитного взаимодействия тонких трубчатых пучка и плазмы в коаксиальном волноводе. Определены основные характеристики плазменных излучателей с коаксиальной электродинамической системой и показала возможность их применения в плазменной релятивистской СВЧ-электронике при разработке новых источников электромагнитного излучения.

5. Методом эффективных граничных условий получены дисперсионные уравнения для электромагнитных взаимодействий тонких трубчатых пучка и плазмы в коаксиальном волноводе в конечном внешнем магнитном поле. Дана классификация механизмов неустойчивостей в коаксиальном волноводе. Определены инкременты развизия пучковых неустойчивостей в следуюших режимах: одночастичном и коллективном черенковском режимах на низкочастотной и высокочастотной поверхностных плазменных волнах, аномальном доплеровском режиме на низкочастотной и высокочастотной поверхностных плазменных волнах.

В режиме нормального эффекта Доплера электронный пучок устойчив. Диссертация Е. А. Ярославцевой представляет интерес с научной точки зрения. Результаты, полученные в ходе теоретических исследований, проведенных в работе. могут быгь использованы в плазменной релятивистской СВЧ-электронике при разработке и совершенствовании новых источников электромагнитного излучения, в которых вместо волноводов с односвязным поперечным сечением используются коаксиальные волноводы. Достоверность обосновывается согласованием полученных результатов с уже установленными теоретическими исследованиями по данному вопросу. Так же достоверность обусловлена использованием в работе корректного математического аппарата и проверенных теоретических моделей совместно с надежными компьютерными программами. Все основные результаты диссертации„выносимые на защиту, опубликованы в рецензируемых журналах, включенных в перечень ВАК: 1.

Карташов И.Н., Кузелев М,В., Ханаева (Ярославцева) Е.А. Электродинамнческие свойства коакснального волновода с плазменным заполнением // Радиотехника и электроника. 2010. Т.55. №12. С.1488. 2. Кузелев М.В., Ханаева (Ярославцева) Е.А. Предельные токи релятивистского электронного пучка в дрейфовой камере с двусвязным поперечным сечением // ВМУ. Серия 3. Физика. Астрономия. 2011.

№3. С.40. 3. Кузелев М.В„Ханаева (Ярославцева) Е.А. К теории черенковского релятивистского плазменного излучателя с коаксиальной электродинамической системой // Физика плазмы. 2012. Т.38. С.603. 4. Кузелев М.В., Ханаева (Ярославцева) Е,А. К теории электромагнитных взаимодействий релятивистского электронного пучка и плазмы в коаксиальном волноводе во внешнем магнитном поле // ВМУ. Серия 3.

Физика. Астрономия. 2014. №6. С.75. Результаты диссертации бьши представлены на следующих международных конференциях: е ХХХУП1 Международная (Звенигородская) конференция по физике плазмы и УТС. г, Звенигород, 14-18 февраля 2011г. ° Х1. Международная 13венигородская) конференция по физике плазмы и УТС. г.Звенигород, 11-15 февраля 2013г. » Х1.1 Международная (Звенигородская) конференция по физике плазмы и УТС.

гЗвенигород, 10-14 февраля 2014г. Результаты, представленные в диссертационной работе, получены автором лично. Постановка научных задач выполнялась совместно с научным руководителем. Автором были написаны компьютерные программы для вычислений параметров коаксиальных электродинамических систем. Представление результатов на конференциях и семинарах осуществлялось лично соискателем, подготовка публикаций совместно с соавторами. Диссертация «Коаксиальные волноводы и их применение в плазменной релятивистской СВЧ-электронике» Ярославцевой Е.

А. рекомендуется к защите на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук по специальности 01.04.08 — физика плазмы. Заключение принято на заседании кафедры физической электроники. Присутствовало на заседании 21 чел, Результаты голосования: «з໠— 21 чел., «против»вЂ” нет, «воздержалось» — нет, протокол №8 от 06 марта 20! 7 г.

И,о. зав. кафедрой физической электроники, д.ф.-м.н., профессор В.С. Черныш .