Plasma Physics ReportsPlasma Physics ReportsФизика плазмы0367-29213034-6371The Russian Academy of Sciences69286810.31857/S0367292125060064PLASMA ELECTRONICSПЛАЗМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКАResearch ArticleSuppression of Self-excitation in a Plasma Microwave Amplifier with Coaxial Geometry Using an Extended Microwave AbsorberПодавление самовозбуждения в плазменном СВЧ-усилителе с коаксиальной геометрией с помощью протяженного СВЧ-поглотителяKartashovI. NКарташовИ. Нigorkartashov@mail.ruKuzel′evM. VКузелевМ. Вkuzelev@mail.ruTumanovA. VТумановА. Вavtumanow@gmail.comM.V. Lomonosov Moscow State UniversityМГУ им. М.В. Ломоносова15062025516VOL 51, NO6 (2025)ТОМ 51, №6 (2025)63564211102025Copyright ©; 2025, Russian Academy of SciencesCopyright ©; 2025, Российская академия наук2025Russian Academy of SciencesРоссийская академия наукhttps://journals.eco-vector.com/0367-2921/article/view/692868

The problem of radiation amplification in a plasma microwave amplifier with coaxial geometry with an absorber is considered. The role of the absorber is to suppress parasitic feedback, which can lead to self-excitation of the system, while the presence of the absorber leads to a modification of its electrodynamic properties. Spatial increments of beam-plasma instability are calculated and regions of parameters are determined when self-excitation of amplifier does not occur. Influence of absorber on efficiency of conversion of kinetic energy of electrons into energy of microwave oscillations is estimated.

Рассмотрена задача усиления излучения в плазменном СВЧ-усилителе с коаксиальной геометрией при наличии поглотителя. Роль поглотителя состоит в подавлении паразитной обратной связи, которая может приводить к самовозбуждению системы, при этом наличие поглотителя приводит к модификации её электродинамических свойств. Вычислены пространственные инкременты пучково-плазменной неустойчивости и определены области параметров, когда самовозбуждение усилителя не происходит. Оценено влияние поглотителя на эффективность преобразования кинетической энергии электронов в энергию СВЧ-колебаний.

microwave plasma amplifierbeam-plasma instabilitieselectron beamdispersion equationgain incrementimpedance boundary conditionsabsorberплазменный СВЧ-усилительпучково-плазменные неустойчивостиэлектронный пучокдисперсионное уравнениеинкремент усиленияимпедансные граничные условияпоглотительКузелев М.В., Рухадзе А.А. Электродинамика плотных электронных пучков в плазме. М.: Наука, 1990.Стрелков П.С. // УФН. 2019. Т. 189. С. 494. https://doi.org/10.3367/UFNr.2018.09.038443Стрелков П.С., Иванов И.Е., Диас Михайлова Е.Д., Шумейко Д.В. // Физика плазмы. 2021. T. 47. С. 257. https://doi.org/10.31857/S0367292121030112Buleyko A.B., Ponomarev A.V., Loza O.T., Ulʹyanov D.K., Sharypov K.A., Shunailov S.A., Yalandin M.I. // Phys. Plasmas. 2021. V.28. P. 023304. https://doi.org/10.1063/5.0031432Buleyko A.B., Ponomarev A.V., Loza O.T., Ulʹyanov D.K., Andreev S.E. // Phys. Plasmas. 2021. V. 28. P. 023303. https://doi.org/10.1063/5.0013145Биро М., Красильников М.А., Кузелев М.В., Рухадзе А.А. // УФН. 1997. Т. 167. С. 1025. https://doi.org/10.3367/UFNr.0167.199710a.1025Buleyko A.B., Ponomarev A.V., Loza O.T., Ulʹyanov D.K. // Phys. Wave Phen. 2019. V. 27. P. 257. https://doi.org/10.3103/S1541308X19040022Стрелков П.С., Тараканов В.П., Диас Михайлова Д.Е., Иванов И.Е., Шумейко Д.В. // Физика плазмы. 2019. T. 45. С. 335. https://doi.org/10.1134/S0367292135030093Андреев С.Е., Богданкевич И.Л., Гусейн-заде Н.Г., Ульянов Д.К. // Физика плазмы. 2023. T. 49. С. 165. https://doi.org/10.31857/S0367292122600789Kartashov I.N., Kuzelev M.V. // Phys. Wave Phen. 2022. V. 30. P. 330. https://doi.org/10.3103/S1541308X2205003XStrelkov P.S., Kartashov I.N., Dias-Mikhailova E.D. // Phys. Wave Phen. 2022. V. 30. P. 355. https://doi.org/10.3103/S1541308X22060073Kartashov I.N., Kuzelev M.V., Tumanov A.V. // Phys. Plasmas. 2025. V. 32. P. 023103. https://doi.org/10.1063/5.0249148Rogozhin V.I., Donets A.E., Buleyko A.B., Loza O.T., Bykov A.G., Bakhtin V.P., Ravaev A.A. // Phys. Wave Phen. 2024. V. 32. P. 436. https://doi.org/10.3103/S1541308X24700444Карташов И.Н., Кузелев М.В. // Физика плазмы. 2021. T. 47. С. 531. https://doi.org/10.31857/S0367292121060093Kartashov I.N., Kuzelev M.V. // Phys. Plasmas. 2022. V. 29. P. 112102. https://doi.org/10.1063/5.0103559Джексон Дж. Классическая электродинамика. М.: Мир, 1965.Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Теоретическая физика, том VIII. Электродинамика сплошных сред. М.: Физматлит, 2005.Ершов А.В., Карташов И.Н., Кузелев М.В. // ЖЭТФ. 2024. Т. 165. С. 857. https://doi.org/10.31857/S0044451024060130Карташов И.Н., Красильников М.А., Кузелев М.В. // Радиотехника и электроника. 1999. Т. 44. С. 1502.Карташов И.Н., Кузелев М.В. // Физика плазмы. 2024. Т. 50. С. 572. https://doi.org/10.31857/S0367292124050061