Recovery of electron energy in cyclotron autoresonance masers

Physics of Plasmas

Volumn 4, Issue 6, 1997, Pages 2285-2291

  Bratman, V L ^a   Phelps, A D R ^b   Savilov, A V ^a  

^a INSTITUTE OF APPLIED PHYSICS   (Russian Federation)

^b UNIVERSITY OF STRATHCLYDE   (United Kingdom)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

COMPUTATIONAL METHODS; CYCLOTRONS; ELECTRON BEAMS; GYROTRONS; MAGNETIC FIELDS; OSCILLATIONS; VELOCITY;

CYCLOTRON AUTORESONANCE MASER; ELECTRON BUNCHING; ELECTRON ENERGY; ELECTRON TRAPPING;

MASERS;

EID: 0031168830     PISSN: 1070664X     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1063/1.872392     Document Type: Article

References (31)

1. A. V. Gaponov, M. I. Petelin, and V. K. Yulpatov, Radiophys. Quantum Electron. 10, 686 (1967); J. L. Hirshfield and V. L. Granatstein, IEEE Trans. Microwave Theory Tech. MTT-25, 522 (1977).
2. A. V. Gaponov, M. I. Petelin, and V. K. Yulpatov, Radiophys. Quantum Electron. 10, 686 (1967); J. L. Hirshfield and V. L. Granatstein, IEEE Trans. Microwave Theory Tech. MTT-25, 522 (1977).
3. M. I. Petelin, Radiophys. Quantum Electron. 17, 686 (1974); V. L. Bratman, N. S. Ginzburg, and M. I. Petelin, Opt. Commun. 30, 409 (1979); V. L. Bratman, N. S. Ginzburg, G. S. Nusinovich, M. I. Petelin, and P. S. Strelkov, Int. J. Electron. 51, 541 (1981).
4. M. I. Petelin, Radiophys. Quantum Electron. 17, 686 (1974); V. L. Bratman, N. S. Ginzburg, and M. I. Petelin, Opt. Commun. 30, 409 (1979); V. L. Bratman, N. S. Ginzburg, G. S. Nusinovich, M. I. Petelin, and P. S. Strelkov, Int. J. Electron. 51, 541 (1981).
5. M. I. Petelin, Radiophys. Quantum Electron. 17, 686 (1974); V. L. Bratman, N. S. Ginzburg, and M. I. Petelin, Opt. Commun. 30, 409 (1979); V. L. Bratman, N. S. Ginzburg, G. S. Nusinovich, M. I. Petelin, and P. S. Strelkov, Int. J. Electron. 51, 541 (1981).
6. J. L. Vomvoridis, Int. J. Electron. 53, 555 (1982).
7. V. L. Bratman, G. G. Denisov, N. S. Ginzburg, and M. I. Petelin, IEEE J. Quantum Electron. QE-19, 282 (1983).
8. J. M. J. Madey, J. Appl. Phys. 42, 1906 (1971); W. B. Colson, Phys. Lett. A 64, 190 (1977).
9. J. M. J. Madey, J. Appl. Phys. 42, 1906 (1971); W. B. Colson, Phys. Lett. A 64, 190 (1977).
10. G. Bekefi, A. DiRienzo, C. Leibovitch, and B. G. Danly, Appl. Phys. Lett. 54, 1302 (1989); A. W. Fliflet, R. B. McCowan, C. A. Sullivan, D. A. Kilkpatrick, C. H. Gold, and W. M. Manheimer, Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A 285, 233 (1989); S. Alberti, B. G. Danly, G. Gutolla, E. Giguet, T. Kimura, W. L. Menninger, J. L. Rellier, and R. J. Temkin, Phys. Rev. Lett. 71, 2018 (1993); V. L. Bratman, G. G. Denisov, B. D. Kolchugin, S. V. Samsonov, and A. B. Volkov, ibid. 75, 3102 (1995).
11. G. Bekefi, A. DiRienzo, C. Leibovitch, and B. G. Danly, Appl. Phys. Lett. 54, 1302 (1989); A. W. Fliflet, R. B. McCowan, C. A. Sullivan, D. A. Kilkpatrick, C. H. Gold, and W. M. Manheimer, Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A 285, 233 (1989); S. Alberti, B. G. Danly, G. Gutolla, E. Giguet, T. Kimura, W. L. Menninger, J. L. Rellier, and R. J. Temkin, Phys. Rev. Lett. 71, 2018 (1993); V. L. Bratman, G. G. Denisov, B. D. Kolchugin, S. V. Samsonov, and A. B. Volkov, ibid. 75, 3102 (1995).
12. G. Bekefi, A. DiRienzo, C. Leibovitch, and B. G. Danly, Appl. Phys. Lett. 54, 1302 (1989); A. W. Fliflet, R. B. McCowan, C. A. Sullivan, D. A. Kilkpatrick, C. H. Gold, and W. M. Manheimer, Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A 285, 233 (1989); S. Alberti, B. G. Danly, G. Gutolla, E. Giguet, T. Kimura, W. L. Menninger, J. L. Rellier, and R. J. Temkin, Phys. Rev. Lett. 71, 2018 (1993); V. L. Bratman, G. G. Denisov, B. D. Kolchugin, S. V. Samsonov, and A. B. Volkov, ibid. 75, 3102 (1995).
13. G. Bekefi, A. DiRienzo, C. Leibovitch, and B. G. Danly, Appl. Phys. Lett. 54, 1302 (1989); A. W. Fliflet, R. B. McCowan, C. A. Sullivan, D. A. Kilkpatrick, C. H. Gold, and W. M. Manheimer, Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A 285, 233 (1989); S. Alberti, B. G. Danly, G. Gutolla, E. Giguet, T. Kimura, W. L. Menninger, J. L. Rellier, and R. J. Temkin, Phys. Rev. Lett. 71, 2018 (1993); V. L. Bratman, G. G. Denisov, B. D. Kolchugin, S. V. Samsonov, and A. B. Volkov, ibid. 75, 3102 (1995).
14. S. J. Cooke, S. N. Spark, A. W. Cross, W. He, and A. D. R. Phelps, Digest of 19th International Conference on IR and MM Waves, Sendai, Japan, 1994 (International Society of Optical Engineers, SPIE, Bellingham, WA, 1997), p. 427; S. J. Cooke, A. W. Cross, W. He, and A. D. R. Phelps, Phys. Rev. Lett. 77, 4836 (1996).
15. S. J. Cooke, S. N. Spark, A. W. Cross, W. He, and A. D. R. Phelps, Digest of 19th International Conference on IR and MM Waves, Sendai, Japan, 1994 (International Society of Optical Engineers, SPIE, Bellingham, WA, 1997), p. 427; S. J. Cooke, A. W. Cross, W. He, and A. D. R. Phelps, Phys. Rev. Lett. 77, 4836 (1996).
16. K. Sakamoto, M. Tsuneoka, A. Kasugai, T. Imai, T. Kariya, K. Hayashi, and Y. Mitsunaka, Phys. Rev. Lett. 73, 3532 (1994); G. Dammertz, O. Braz, C. T. Iatrou, M. Kuntze, A. Mobius, B. Piosczyk, and M. Thumm, IEEE Trans. Plasma Sci. 24, 570 (1996); M. Yu. Glyavin, A. N. Kuftin, A. S. Postnikova, N. P. Venediktov, and V. E. Zapevalov, "Experimental investigation of 110 GHz 1 MW gyrotron beam single stage depressed collector," Izv. Vusov Radiofizi. (in press, 1997).
17. K. Sakamoto, M. Tsuneoka, A. Kasugai, T. Imai, T. Kariya, K. Hayashi, and Y. Mitsunaka, Phys. Rev. Lett. 73, 3532 (1994); G. Dammertz, O. Braz, C. T. Iatrou, M. Kuntze, A. Mobius, B. Piosczyk, and M. Thumm, IEEE Trans. Plasma Sci. 24, 570 (1996); M. Yu. Glyavin, A. N. Kuftin, A. S. Postnikova, N. P. Venediktov, and V. E. Zapevalov, "Experimental investigation of 110 GHz 1 MW gyrotron beam single stage depressed collector," Izv. Vusov Radiofizi. (in press, 1997).
18. K. Sakamoto, M. Tsuneoka, A. Kasugai, T. Imai, T. Kariya, K. Hayashi, and Y. Mitsunaka, Phys. Rev. Lett. 73, 3532 (1994); G. Dammertz, O. Braz, C. T. Iatrou, M. Kuntze, A. Mobius, B. Piosczyk, and M. Thumm, IEEE Trans. Plasma Sci. 24, 570 (1996); M. Yu. Glyavin, A. N. Kuftin, A. S. Postnikova, N. P. Venediktov, and V. E. Zapevalov, "Experimental investigation of 110 GHz 1 MW gyrotron beam single stage depressed collector," Izv. Vusov Radiofizi. (in press, 1997).
19. L. R. Elias and G. Ramian, in Free-Electron Generators of Coherent Radiation, Physics of Quantum Electronics Vol. 9, edited by S. F. Jacobs, H. S. Pilloff, M. Sargent III, M. O. Scully, and R. Spitzer (Addison-Wesley, Reading, MA, 1982), p. 603; W. H. Urbanus, R. W. B. Best, W. A. Bongers, A. M. Vaningen, P. Manintveld, A. B. Sterk, A. G. A. Verhoeven, M. J. Van der Wiel, M. Caplan, V. L. Bratman, G. G. Denisov, A. A. Varfolomeev, and A. S. Khlebnikov, Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A 331, 235 (1993).
20. L. R. Elias and G. Ramian, in Free-Electron Generators of Coherent Radiation, Physics of Quantum Electronics Vol. 9, edited by S. F. Jacobs, H. S. Pilloff, M. Sargent III, M. O. Scully, and R. Spitzer (Addison-Wesley, Reading, MA, 1982), p. 603; W. H. Urbanus, R. W. B. Best, W. A. Bongers, A. M. Vaningen, P. Manintveld, A. B. Sterk, A. G. A. Verhoeven, M. J. Van der Wiel, M. Caplan, V. L. Bratman, G. G. Denisov, A. A. Varfolomeev, and A. S. Khlebnikov, Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A 331, 235 (1993).
21. V. L. Bratman, G. G. Denisov, and A. V. Savilov, Im. J. Infrared Millimeter Waves 16, 459 (1995).
22. V. L. Bratman, N. S. Ginzburg, and A. V. Savilov, in Relativistic HF Electronics (Institute of Applied Physics, Gorky, USSR, 1992), Issue 7, p. 22.
23. G. S. Nusinovich, Phys. Fluids B 4, 1989 (1992).
24. A. A. Kolomensky and A. N. Lebedev, Dokl. Akad. Nauk SSSR 145, 1259 (1962); V. Ya. Davydovsky, Zh. Eksp. Teor. Fiz. 43, 886 (1962).
25. A. A. Kolomensky and A. N. Lebedev, Dokl. Akad. Nauk SSSR 145, 1259 (1962); V. Ya. Davydovsky, Zh. Eksp. Teor. Fiz. 43, 886 (1962).
26. V. K. Yulpatov, Radiophys. Quantum Electron. 10, 471 (1967).
27. When the rf amplitude a (ζ) is not constant, the minimum energy is defined by the bottom of the bucket, which corresponds to the maximum of a(ζ) (Ref. 10).
28. N. M. Kroll, P. L. Morton, and M. N. Rosenbluth, IEEE J. Quantum Electron. QE-17, 1436 (1981); P. Sprangle, C.-M. Tang, and W. N. Manheimer, Phys. Rev. Lett. A 21, 302 (1980); T. Orzechowski, B. Anderson, J. Clark, W. M. Fawley, A. C. Paul, D. Prosnits, E. T. Sharlemann, S. M. Yarema, D. B. Hopkins, A. M. Sessler, and J. S. Wurtele, Phys. Rev. Lett. 57, 2172 (1986).
29. N. M. Kroll, P. L. Morton, and M. N. Rosenbluth, IEEE J. Quantum Electron. QE-17, 1436 (1981); P. Sprangle, C.-M. Tang, and W. N. Manheimer, Phys. Rev. Lett. A 21, 302 (1980); T. Orzechowski, B. Anderson, J. Clark, W. M. Fawley, A. C. Paul, D. Prosnits, E. T. Sharlemann, S. M. Yarema, D. B. Hopkins, A. M. Sessler, and J. S. Wurtele, Phys. Rev. Lett. 57, 2172 (1986).
30. N. M. Kroll, P. L. Morton, and M. N. Rosenbluth, IEEE J. Quantum Electron. QE-17, 1436 (1981); P. Sprangle, C.-M. Tang, and W. N. Manheimer, Phys. Rev. Lett. A 21, 302 (1980); T. Orzechowski, B. Anderson, J. Clark, W. M. Fawley, A. C. Paul, D. Prosnits, E. T. Sharlemann, S. M. Yarema, D. B. Hopkins, A. M. Sessler, and J. S. Wurtele, Phys. Rev. Lett. 57, 2172 (1986).
31. Unlike the regime of the inertial bunching, for the regime of trapping the single-particle efficiency is exactly defined by Eq. (21) (Ref. 11).