вання у вакуумній і в квантовій електроніці вузькосмуговим, міняти їх частоту плавно практично неможливо. У плазмових приладах частота залежить не тільки від геометричних розмірів хвилеводів і резонаторів, а й від щільності плазми, тому випромінювачі в плазмової електроніці багатомодові; міняючи щільність плазми, можна міняти частоти в широкому інтервалі. У цьому полягає одна з істотних відмінностей і переваг плазмової електроніки. Так, наприклад, частота поздовжніх ленгмюровских коливань холодної ізотропної плазми (у системі од. CGSE) де n р - щільність плазми. При зміні реально використовуваної щільності плазми в межах (1010 - 1C19) см-3 можна порушувати хвилі довжиною (10-3 - 102) см, що перекриває всю смугу НВЧ від субміліметрового і до дециметрового діапазону. При накладенні на плазму зовнішнього магнітного поля діапазон частот власних люд електромагнітних коливань плазми розширюється.
Дисперсійне рівняння, що описує збудження хвиль моноенергетіческіх перелятівістскім електронним пучком в простому випадку холодної ізотропної плазми, записується у вигляді <В
Тут - ленгмюровских частота електронів пучка , n b - щільність, і - швидкість пучка, k - хвильовий вектор, - комплексна частота, дійсна частина якої являє частоту порушених поздовжніх коливань поля, а уявна частина - інкремент наростання їх амплітуди. p> Якщо п р п ь , то, як випливає з рішення рівняння (1), частота наростаючих в часі коливань
В
Зі співвідношення (2) видно, що механізмом розкачки коливань є ефект Черенкова - швидкість пучка знаходиться в резонансі з фазовою швидкістю хвилі, але дещо більше останньої. Розгойдування коливань відбувається з інкрементом, рівним до тих пір, поки швидкість пучка не зменшиться до швидкості хвилі. Звідси можна знайти амплітуду насичення поля хвилі:
В
Друга відмінність плазмової електроніки від вакуумної полягає в тому, що якщо в останній збуджуються поверхневі хвилі, чи основні моди електромагнітних коливань діелектричних хвилеводів і резонаторів, то в плазмової електроніці відбувається також ефект збудження високих об'ємних мод з набагато меншою геом. розмірів плазмових хвилеводів і резонаторів. Максимальна досяжна напруженість електричного поля в плазмі ( з - швидкість світла) і при щільності плазми n p (10141018) см-3 становить 107109 В/см. У такому полі досить ефективно будуть прискорюватися заряджені частинки до великих енергій на відносно малих довжинах (на довжині ~ 100 см частинки можуть прискорюватися до ~ 103 МеВ). Істотно і те, що при порушенні високих мод об'ємних коливань послаблюється можливість пробоїв на стінках плазмових хвилеводів і резонаторів. p> Основна перевага плазмової електроніки перед вакуумної - пропускати пучки з великими струмами. У вакуумних системах струми пучків обмежені зверху просторовим зарядом. Наприклад, через вакуу...
