Разработка новых элементов для мощных микроволновых комплексов установок управляемого термоядерного синтеза.

В результате выполнения НИР были созданы следующие новые элементы микроволновых источников и систем управления мощным излучением для установок, разрабатываемых по программе управляемого термоядерного синтеза (УТС):

Мощный гиротрон диапазона миллиметровых волн

Цель данного раздела работы состояла в создании элементов экспериментального импульсного 170 ГГц гиротрона с выходной мощностью до 2 МВт. Гиротрон был спроектирован для работе на моде ТЕ28,12 при ускоряющем напряжении до 95-100 кВ, токе пучка до 60 А и структуре магнитного поля, соответствующей штатному криомагниту 170 ГГц/1МВт гиротрона ЭЦР комплекса ITER.
В рамках данной работы был выполнен численный расчет магнетонно-инжекторной пушки (МИП) и резонатора гиротрона с учетом тепловых нагрузок, процессов взаимодействия мод и сценария включения. Были изготовлены все элементы гиротрона. МИП с эмиттером на основе гексаборида лантана была исследована и оптимизирована экспериментально методом тормозящего поля.

Квазиоптический диплексер
Цель данного раздела работы состояла в создании устройства,
• суммирующего излучение от двух мощных микроволновых источников
и
• осуществляющего быстрое, электрически управляемое сканирование суммарного волнового потока.
В ходе выполнения данной работы, сотрудниками ИПФ РАН и ННГУ
• была построена теория диплексера на основе четырёхзеркального кольцевого резонатора с двумя гофрированными зеркалами,
• был разработан и испытан на малом уровне мощности диплексер с частотой 34ГГц; Эти результаты были использованы при проектировании четырехзеркального диплексера с резонансной частотой, механически подстраиваемой вблизи 140 ГГц. Диплексер был изготовлен в Universitat Stuttgart, Germany, и испытан совместно сотрудниками ИПФ РАН, ННГУ и немецкой группой в IPP Greifswald, Germany.
На основе полученных результатов ведется проектирование квазиоптического диплексера для токамака ASDEX-Upgrade, Garching, Germany.

Терагерцовый гиротрон с импульсным магнитным полем
Цель данного раздела работы состояла в проектировании и экспериментальном исследовании модели импульсную гиротрона с мощность 1 кВт на частоте 1 ТГц.