Автореферат (1149873), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Волновое поле пучка с постоянной продольной плотностью заряда, движущегосяв безграничном проволочном метаматериале перпендикулярно проводам (первый ряд) и нарасстоянии a0 10 c p от границы (второй ряд). Величина напряжённости поля дана вединицах q2p c 2 , величина компоненты вектора Пойнтинга в q 24p c3 , расстояния вc p , скорость 1 , длина пучка 2 200 c p .В разделе 2.3 рассматривается поле тонкого пучка, движущегося вдольплоской границы полубесконечного метаматериала, проводники которогоортогональны границе (Рисунок 6б). Для решения этой задачи оказываетсянедостаточно граничных условий непрерывности тангенциальных компонентэлектрического и магнитного поля на границе. В качестве дополнительногограничного условия используется требование зануления ортогональной границекомпоненты электрического поля [6*], которое верно при пренебрежениитоками на торцах проводников (что справедливо при условии их малойтолщины).Приводятся выражения для волнового поля в общем виде, а также вчастныхслучаях«прямоугольного»пучкаиточечногозаряда.Продемонстрировано отличие поля излучения от случая бесконечногометаматериала.
Оно выражается, в частности, в том, что излучениеконцентрируется вблизи некоторых линий, исходящих не из самого пучка, а изего проекции на границу метаматериала. Отмечается, что в случае движенияпучка вдоль границы метаматериала амплитуда волнового поля убывает приудалении траектории пучка от границы. Отдельно рассматривается ситуация17движения непосредственно по границе метаматериала (когда a0 0 ), длякоторой приводятся точные аналитические выражения поля излучения,возбуждаемого точечным зарядом.
Приводятся графики, показывающиераспределения поля излучения и плотности потока энергии и проводитсясравнение со случаем движения пучка в безграничном метаматериале (Рисунок7).Получены потери энергии пучка на излучение на единицу длины пути, атакже отклоняющая сила, действующая на пучок. Показано, что отклоняющаясила (направленная к границе метаматериала) вдвое превышает тормозящую.В заключении представлены основные результаты, полученные вдиссертации.Публикации автора по теме диссертации[1] Vorobev V. V., Tyukhtin.
A. V. Nondivergent Cherenkov Radiation in a WireMetamaterial // Phys. Rev. Lett. 2012. V.108. P.184801 (1–4).[2] Vorobev V. V., Tyukhtin. A. V. Radiation of a charge moving in wiremetamaterial perpendicularly to the main axis // J. Phys.: Conf. Ser. 2012.V.357. P.012006 (1–6).[3] Tyukhtin. A. V., Vorobev V. V. Radiation of charges moving along theboundary of a wire metamaterial // Phys. Rev. E. 2014. V.89.
P.013202 (1–8).[4] Tyukhtin. A. V., Vorobev V. V., Galyamin. S.N. Radiation excited by acharged-particle bunch on a planar periodic wire structure // Phys. Rev. STAccel. Beams. 2014. V.17. P.122802 (1–9).[5] Tyukhtin. A. V., Vorobev V. V., Galyamin. S.N. Radiation of charged-particlebunches passing perpendicularly by the edge of a semi-infinite planar wirestructure // Phys.
Rev. E. 2015. V.91. P.063202 (1–7).[6] Vorobev V. V., Tyukhtin. A. V. Electromagnetic Field of Charged ParticleBunch Moving in Wire Metamaterial // Proceedings of IPAC'12. New Orleans,USA, 2012. P.1975–1977.[7] Vorobev V. V., Tyukhtin. A. V. Radiation of a Charged Particle Bunch MovingAlong Boundary of Wire Metamaterial // Proceedings of IPAC'13. Shanghai,China, 2013. P.628–630.[8] Vorobev V. V., Tyukhtin. A.
V., Galyamin. S. N. Radiation of a ChargedParticle Bunch Moving in the Presence of Planar Wire Structure // Proceedingsof IPAC'14. Dresden, Germany, 2014. P.3629–3631.18[9] Vorobev V. V., Tyukhtin. A. V., Galyamin. S. N., Grigoreva A. A. Radiation ofa Bunch Moving in the Presence of a Bounded Planar Wire Structure //Proceedings of IPAC'15. Richmond, USA, 2015. P.1007–1009.[10] Воробьев В. В. Излучение частицы, движущейся в проволочномметаматериале // XV Всероссийская научная конференция студентоврадиофизиков. СПб, 2011.
C.20–22.[11] Воробьев В. В., Тюхтин А. В. Излучение пучка заряженных частиц,движущегося в присутствии планарной сетчатой структуры //Региональная XX конференция по распространению радиоволн. СПб, 2014,С.102–105.[12] Vorobev V.V., Tyukhtin A.V. Cherenkov radiation of charged particle bunchesin wire metamaterial // Int. Conf. “Days on diffraction 2012”. Saint Petersburg,2012.
Abstracts. P.182.[13] Vorobev V.V., Tyukhtin A.V. Radiation of charged particle bunches movingalong boundary of a wire metamaterial // Int. Conf. “Days on diffraction 2013”.Saint Petersburg, 2013. Abstracts. P.164-165.[14] Vorobev V. V., Tyukhtin. A. V., Galyamin. S. N. Radiation of a chargedparticle bunch moving along the edge of semi-infinite planar periodic structure// XI International Symposium on Radiation of Relativistic Electrons in PeriodicStructures — RREPS’15. Saint Petersburg, 2015.
Abstracts. P.20.Литература[1*] Конторович М. И.,Астрахан М. И.,Акимов В. П.,Ферсман Г. А.Электродинамика сетчатых структур. М.: Радио и связь, 1987, 136 с.[2*] Belov P. A., Tretyakov S. A., Viitanen A. J. Dispersion and reflectionproperties of artificial media formed by regular lattices of ideally conductingwires // J. Electromagn.
Waves Appl. 2002. V.16 P.1153–1170.[3*] Demetriadou A., Pendry J. B. Taming spatial dispersion in wire metamaterial //J. Phys.: Condens.Matter. 2008. V.20. P.295222 (1–11).[4*] Maslovski S. I., Silveirinha M. G. Nonlocal permittivity from a quasistaticmodel for a class of wire media // Phys. Rev. B. 2009. V.80. P.245101 (1–10).[5*] Tyukhtin A. V., Doilnitsina E. G. Effective permittivity of a metamaterial fromcoated wires // Journal of Physics D: Applied Physics 2011. V.44. No.26.265401 (1–8).[6*] Silveirinha M. G.
Additional Boundary Condition for the Wire Medium // IEEETransactions on Antennas And Propagation. 2006 V.54 P.1766-1780.19.















