Отзыв оппонента Мозгового Ю.Д. (1102873)
Текст из файла
ОТЗЫВ официального оппонента Мозгового Юрия Дмитриевича„ доктора технических наук, профессора Московского института электроники и математики НИУ ВШЗ о диссертации Михеева Димитрия Алексеевича «Динамика поперечных волн электронного потока в неоднородных электрических и магнитных полях», представленнои на соискание ученой. степени кандидата физико-математических наук по специальности 01.04.03 — «Радиофизика». Диссертационная работа Д.
А. Михеева посвящена изучению процессов взаимодействия электронных потоков с неоднородными внешними электромагнитными полями, обладающими плоской или аксиальной симметрией. Актуальность работы заключается в том, что в ней предлагаются методы повышения выходной мощности и КПД микроволновых приборов.
В качестве таких методов выступают использование ленточных электронных потоков и применение поперечной модуляции электронных пучков при помощи резонаторов с поперечным взаимодействием Также в работе представлен новый метод группирования электронов без модуляции по скорости, который обнаруживается в неоднородных аксиально- и плоско-симметричных полях.
Диссертация содержит Введение, 4 главы и Заключение. Объем работы составляет !09 страниц, включая 68 рисунков и 13 таблиц. Список литературы состоит из 106 наименований. Во Введении определены цели и задачи запланированных исследований, сформулирована авторская оценка актуальности и практической значимости полученных результатов, приводятся защищаемые положения.
В первой главе диссертации представлен обзор литературы, в котором содержатся основные данные теории вакуумной СВЧ электроники, необходимые для последующего изложения результатов диссертации. Методом связанных волн рассматриваются циклотро нные и синхронные волны электронного потока. Анализируются вопросы устойчивости ленточных пучков во внешних магнитных полях. Представлены различные методы моделирования динамики электронных потоков. Во второй главе проводится моделирование резонатора с поперечными электромагнитными полями, в которых пучок приобретает циклотронное вращение.
Исследована структура основной и высших мод электрического поля резонатора. Первая мода имеет однородную структуру и обеспечивает высокоэффективный энергообмен с пучком. Излагаются численные результаты моделирования динамики взаимодействия цилиндрического и ленточного электронных потоков с поперечным электрическим полем цилиндрического резонатора методом «частица в ячейке» в условиях циклотронного резонанса. В рамках этого метода электронный пучок представляется как совокупность большого количества модельных (крупных) частиц, движущихся в самосогласованном электромагнитном поле. Каждая модельная частица описывает движение многих электронов пучка и обладает своим набором характеристик: заряд, импульс, масса и т.
д. Установлена возможность преобразования СВЧ энергии в энергию вращения ленточного потока с КПД преобразования более 95;>>. Пучок на выходе резонатора при этом можно считать моноскоростным. В третьей главе диссертации представлены результаты моделирования динамики ленточного электронного потока в неоднородных магнитных полях.
Предложена и реализована оригинальная трехмерная дискретная математическая модель ленточного электронного пучка для исследования устойчивости и динамики распространения пучка в неоднородных электрических и магнитных полях. В рамках оригинальной модели ленточного потока рассмотрены вопросы устойчивости и деформации поперечного сечения ленточных электронных пучков с циклотронным вращением в расширяющихся магнитных полях. Показано, что наиболее стабильным и устойчивым режимом является случай транспортировки пучка в аксиально-симметричном поле. В четвертой главе описывается процесс группирования электронов с циклотронным вращением без предварительной модуляции по скорости.
Динамика электронного потока рассматривалась в параксиальном приближении и описывалась уравнениями движения в нерелятивистском случае. Численное моделирование проведено в программной среде МАТ1.АВ. Моделирование проводилось численным методом Рунге-Кутта 4-го порядка. Взаимное влияние частиц друг на друга не учитывалось.
В плоско-симметричном магнитном поле образование сгустков наблюдается всегда. В аксиально-симметричном магнитном поле группировка возникает при несовпадении оси вращения электронного потока и оси симметрии магнитного поля. В Заключении представлены основные научные результаты диссертации. К наиболее важным результатам диссертационной работы Д. А. Михеева можно отнести следующие: 1.
Впервые изучен модовый состав и структура высших мод электрического поля резонатора. Показано, что основная мода может обладать высокой однородностью электрического поля в канале взаимодействия с электронным пучком. 2. Установлено, что в ленточный электронный поток в резонаторе типа Каччиа можно закачать более 95 'Ъ мощности подводимого СВЧ сигнала. 3.
Показано, что применение ленточных электронных пучков в резонаторах с поперечным электрическим полем позволяет передать в пучок значительно больше энергии микроволн в сравнении с цилиндрическими пучками. 4. Разработана оригинальная трехмерная (ЗР) дискретная математическая модель ленточного электронного пучка для исследования устойчивости и динамики распространения пучка в неоднородных электрических и магнитных полях.
Установлено, что наиболее стабильным и устойчивым является распространение ленточного пучка в расширяющемся аксиально-симметричном поле с циклотронным вращением. 5. Использование ленточных пучков может значительно увеличить выходную мощность поперечно-волновых устройств СВЧ. б. Впервые выявлена возможность ЗР группировки электронного потока с циклотронным вращением в неоднородных магнитных полях при отсутствии начальной модуляции продольной скорости электронов.
Результаты, полученные Д. А. Михеевым, обладают научной и практической значимостью. Они могут быть применены при разработке новых устройств СВЧ, работа которых основана на поперечной модуляции ленточных электронных потоков. По содержанию диссертации имеется ряд замечаний. 1. Заявленный эффект пространственной группировки электронов на данном этапе недостаточно изучен. Исследования проведены для простой последовательности электронов без учета их взаимного влияния друг на друга. Однако, процесс образования сгустков электронов без начальной модуляции по скорости безусловно интересен для дальнейших исследований.
2. В диссертации не уделено должного внимания важному аспекту вакуумной СВЧ электроники, как ширина полосы рабочих частот приборов и устройств. Расширение рабочей полосы активных микроволновых устройств является одной из наиболее важных задач современной электроники СВЧ. 3. Имеется ряд недостаточно обоснованных или не вполне конкретизированных утверждений.
Например, для повышения эффективности устройств СВЧ предлагается использовать поперечные волны электронного потока, однако эта проблема недостаточно полно рассмотрена. На стр. 78 сделан вывод о том, что в аксиально-симметричном магнитном поле можно реализовать сотни киловатт мощности циклотронной энергии ленточного электронного потока, при этом суммарная эффективность преобразования не указана.
Высказанные замечания не затрагивают основные выводы и результаты диссертации. не снижают их научной и практической значимости и не оказывают влияния на положительную оценку диссертационной работы Д. А. Михеева. Основные положения диссертации опубликованы в рецензируемых российских научных изданиях, входящих в перечень ВАК, и апробированы на всероссийских и международных конференциях. Содержание автореферата соответствует содержанию диссертации.
По объему проведенных исследований, их актуальности, новизне полученных результатов и практической значимости обсуждаемая диссертация соответствует всем требованиям, предъявляемым ВАК к диссертациям на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук, так что ее автор Михеев Димитрий Алексеевич несомненно заслуживает присуждения ученой степени кандидата физико-математических наук по специальности 01.04.03 — «Радиофизика».
Официальный оппонент доктор технических наук профессор департамента электронной инженерии МИЭМ НИУ ВШЭ . Д. Мозговой Почтовый адрес: Подпись профессора Мо ича удостоверяю. У2 ~~м 2016 г. .
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.