НЕЛІНІЙНА ДИНАМІКА РЕЛЯТИВІСТСЬКОЇ ЛАМПИ ЗВЕРНЕНОЇ ХВИЛІ В АВТОМОДУЛЯЦІЙНОМУ ТА ХАОТИЧНОМУ РЕЖИМАХ З УРАХУВАННЯМ ЕФЕКТІВ ВІДДЗЕРКАЛЕННЯ ХВИЛЬ, ВПЛИВУ ПОЛЯ ПРОСТОРОВОГО ЗАРЯДУ І ДИСИПАЦІЇ
DOI:
https://doi.org/10.18524/0235-2435.2016.25.157636Ключові слова:
релятивістська лампа зворотної хвилі, хаос, нелінійні методиАнотація
Наведені результати моделювання, аналізу динаміки процесів в релятивістської лампі зворотної хвилі (РЛЗХ) з урахуванням релятивістських ефектів, дисипації, наявності просторового заряду і т. і. Обчислені часові залежності нормованої амплітуди поля в широкому діапазоні зміни керуючих параметрів: електрична довжина простору взаємодії N, біфуркаційний параметр L, і релятивістський фактор γ0. Обчислена залежність амплітуди поля знаходиться в хорошій згоді з теоретичними даними Рискіна-Титова щодо динаміки РЛЗХ з урахуванням ефекту віддзеркалення хвиль, але без урахування ефектів дисипації і впливу поля просторового заряду, тощо. Техніка нелінійного аналізу, яка включає методи кореляційних інтегралів, хибних найближчих сусідів, експонент Ляпунова, сурогатних даних, використана для аналізу чисельних параметрів хаотичних режимів у РЛЗХ. Розраховані динамічні та топологічні інваріанти динаміки РЛЗХ в автомодуляціоному і хаотичному режимах, кореляційна розмірність, розмірності вкладення, Каплан-Йорка, показники Ляпунова (+, +), ентропія Колмогорова.
Посилання
Glushkov A. V., Prepelitsa G. P., Khetselius O. Yu., Kuzakon V. M., Solyanikova E. P., Svinarenko A. A. Modeling of interaction of non-linear vibrational systems on basis of temporal series analyses (application to semiconductor quantum generators) // Dynamical Systems - Theory and Applications. – 2011. – P. BIF-110 (8 p.).
Trubetskov D. I., Anfinogentov V. G., Ryskin N. M., Titov V. N., Khramov A. E. Complex dynamics of electron microwave devices (nonlinear non-stationary theory from nonlinear dynamics) // Radioeng. – 1999. – Vol. 63. – P. 61-68.
Ginsburg H. S., Kuznetsov S. P., Fedoseyev T. N. et al. Theory of transients in relativistic BWO // Izv. Vuzov. Ser. Radiophys. – 1998. – Vol. 21. – P. 1037-1052.
Ginzburg N. S., Zaitsev N.A., Ilyakov E., Kulagin V. I., Novozhilov Yu., Rosenthal P., Sergeev V. Chaotic generation in backward wave tube of the megawatt power level // Journ. of Techn. Phys. – 2001. – Vol. 71. – P. 73-80.
Kuznetsov S. P., Trubetskov D. I. Chaos and hyper-chaos in the backward wave tube // Izv. Vuzov. Ser. Radiophys. – 2004. – Vol. XLVII. – P. 383-399.
Levush В. Theory of relativistic backward wave oscillator with end reflections / Levush В., Antonsen T. M., Bromborsky A., Lou W. R., Carmel Y. // IEEE Trans, on Plasma Sci. – 1992. – Vol. 20, No. 3. – P. 263-280.
Ryskin N. M. Self-modulation and chaotic regimes of generation in a relativistic backward-wave oscillator with end reflections / Ryskin N. M., Titov V. N. // Radiophysics and Quant. Electr. – 2001. – Vol. 44, No. 10. – P. 793-806.
Chang Т., Chen S., Bamett L., Chu K. Characterization of stationary and nonstationary behavior in gyrotron oscillators // Phys. Rev. Lett. – 2001. – Vol. 87. – P. 321-325.
Levush В., Antonsen Т., Bromborsky А., Lou W. Relativistic backward wave oscillator: theory and experiment // Phys. Fluid. – 1992. – Vol. B4. – P. 2293-2299.
Glushkov A., Khetselius O., Ternovsky V., Brusentseva S., Zaichko P. Studying interaction dynamics of chaotic systems within a non-linear prediction method: application to neurophysiology // Adv. in Neural Networks, Fuzzy Systems and Artificial Intelligence, Series: Recent Advances in Computer Eng., Ed. J. Balicki (World Sci. Pub.). – 2014. – Vol. 21. – P. 69-75.
Glushkov A., Svinarenko A., Buyadzhi V., Ternovsky V., Zaichko P. Chaosgeometric attractor and quantum neural networks approach to simulation chaotic evolutionary dynamics during perception process // Ibid. – P. 143-150.
Sivakumar B. Chaos theory in geophysics: past, present and future // Chaos, Solitons & Fractals. – 2004. – Vol. 19. – P. 441-462.
Glushkov A. V., Khokhlov V. N., Tsenenko I. A. Atmospheric teleconnection patterns: wavelet analysis // Nonlin. Proc. in Geophys. – 2004. – Vol. 11. – P. 285-293.
Glushkov A. V., Khokhlov V. N., Svinarenko A. A., Bunyakova Yu. Ya., Prepelitsa G. P. Wavelet analysis and sensing the total ozone content in the Earth atmosphere: MST “Geomath” // Sensor Electr. and Microsyst. Techn. – 2005. – No. 3. – P. 43-48.
Ott E. Chaos in dynamical systems. – Cambridge : Cambridge Univ. Press, 2002. – 490 p.
Abarbanel H., Brown R., Sidorowich J., Tsimring L. The analysis of observed chaotic data in physical systems // Rev. Modern Phys. – 1993. – Vol. 65. – P. 1331–1392.
Kennel M., Brown R., Abarbanel H. Determining embedding dimension for phase-space reconstruction using geometrical construction // Phys. Rev. A. – 1992. – Vol. 45. – P. 3403–3411.
Havstad J., Ehlers C. Attractor dimension of nonstationary dynamical systems from small data sets // Phys Rev A. – 1989. – Vol. 39. – P. 845–853.
Packard N., Crutchfield J., Farmer J., Shaw R. Geometry from a time series // Phys Rev Lett. – 1998. – Vol. 45. – P. 712–716.
Gallager R. G. Information theory and reliable communication. – New York : Wiley, 1996.
Grassberger P., Procaccia I. Measuring the strangeness of strange attractors // Physica D. – 1993. – Vol. 9. – P. 189-208.
Fraser A., Swinney H. Independent coordinates for strange attractors from mutual information // Phys Rev A. – 1996. – Vol. 33. – P. 1134-1140.
Takens F. Detecting strange attractors in turbulence // Lecture notes in mathematics (Springer). – 1981. – No. 898. – P. 366–381.
Mañé R. On dimensions of the compact invariant sets of certain non-linear maps // Lecture notes in mathematics (Springer). – 1991. – No. 898. – P. 230–242.
Sano M., Sawada Y. Measurement of Lyapunov spectrum from a chaotic time series // Phys. Rev. Lett. – 1995. – Vol. 55. – P. 1082–1085.
Rusov V. D., Glushkov A. V., Prepelitsa G. P. et al. On possible genesis of fractal dimensions in turbulent pulsations of cosmic plasma- galactic-origin raysturbulent pulsation in planetary atmosphere system // Adv. Space Res. – 2008. – Vol. 42. – P. 1614-1617.
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2020 Photoelectronics
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
авторське право переходить до видання.