СПЕКТРОСКОПІЯ ТА ДИНАМІКА НЕЛІНІЙНИХ ПРОЦЕСІВ В РЕЛЯТИВІСТСЬКІЙ ЛАМПІ ЗВОРОТНОЇ ХВИЛІ З УРАХУВАННЯМ ЕФЕКТІВ ПРОСТОРОВОГО ЗАРЯДУ, ДИСИПАЦІЇ ТА ВІДБИТТЯ ХВИЛІ
DOI:
https://doi.org/10.18524/0235-2435.2021.30.262863Ключові слова:
релятивістська теорія, лампа зворотної хвилі, спектроскопія, хаотична динамікаАнотація
Резюме
Розроблено новий ефективний універсальний підхід до вирішення задач кількісного моделювання, аналізу та прогнозування характеристик спектроскопії та динаміки нелінійних процесів у пристроях релятивістської мікрохвильової електроніки, зокрема релятивістської лампи зворотного хвилі (РЛЗХ). Виконано моделювання та фізичний аналіз хаотичної динаміки РЛЗХ з одночасним врахуванням як релятивістських ефектів, так й ефектів дисипації, наявності просторового заряду, відбиття хвиль на кінцях системи, що сповільнюється, тощо, в при різних значеннях керуючих параметрів, характерних для розподілених релятивістських електронно-хвильових автоколивальних систем. З фізичної точки зору перехід до хаосу у динаміці досліджуваної РЛЗХ відбувається за сценарієм через послідовність біфуркацій подвоєння періоду, але з ростом релятивізму динаміка принципово ускладнюється і зводиться до чередування квазігармонійних та хаотичних режимів (включаючи появу нового феноменального ефекту «дзьоба» на відповідній біфуркаційній діаграмі) і в кінцевому результаті переходу через переривчастість до високорозмірного атрактору.
Посилання
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, 71, 73-80.
Ginsburg, H. S.; Kuznetsov, S.P.; Fedoseyev, T.N. Theory of transients in relativistic BWO. Izv. Vuzov. Ser. Radiophys. 1978, 21, 1037-1052.
Glushkov, A.V. Atom in an electromagnetic field. KNT: Kiev, 2005.
Levush В., Antonsen Т.,Bromborsky А., Lou W., Relativistic backward wave oscillator: theory and experiment/ Phys.Fluid. 1992, B4(7), 2293-2299.
Levush В., Antonsen T.M., Bromborsky A., Lou W.R., Carmel Y., Theory of relativistic backward wave oscillator with end reflections. IEEE Transactions on Plasma Sci. 1992, 20(3), 263-280.
Glushkov, A.V. Relativistic Quantum theory. Quantum mechanics of atomic systems. Astroprint: Odessa, 2008.
Glushkov A., Prepelitsa G., Svinarenko A., Zaichko P., Studying interaction dynamics of the non-linear vibrational systems within non-linear prediction method (application to quantum autogenerators) In: Dynamical Systems Theory; Awrejcewicz J. et al; Łódz,
; Vol T1, pp 467-477.
Ryskin N.M., Titov V.N., Self-modulation and chaotic regimes of generation in a relativistic backward-wave oscillator with end reflections. Radiophysics and Quantum Electronics. 2001, 44, 793-806.
Ryskin N.M., Titov V.N., The transition to the development of chaos in a chain of two unidirectionally-coupled backward-wave tubes. Journ.Techn.Phys. 2003. 73, 90-94.
Kuznetsov A.P., Kuznetsov S.P., Ryskin N.M., Isaeva O.B., Non-linearity: From oscillations to chaos.-Moscow: NIS RHD.-2006.
Kuznetsov A.P., Shirokov A.P., Discretre model of relativistic backward-wave tube. Russian J.of Phys. Ser.PND. 1997. 5, 76-83.
Kuznetsov S.P., Trubetskov D.I., Chaos and hyperchaos in backward-wave tube. Russian Journ.of Phys. Ser.Radiophys.-2004, XLVII(5), 1-8
Chernyakova, Y.G., Ignatenko A.V., Vitavetskaya L.A. Sensing the tokamak plasma parameters by means high resolution x-ray theoretical spectroscopy method: new scheme. Sensor Electr. and Microsyst. Techn. 2004, 1, 20-24
Ignatenko A., Svinarenko A., Prepelitsa G., Perelygina T., Optical bi-stability effect for multi-photon absorption in atomic ensembles in a strong laser field. Photoelectronics. 2009, 18, 103-105.
Grassberger, P. ; Procaccia, I. Measuring the strangeness of strange attractors. Physica D. 1983, 9, 189-208.
Khetselius, O., Forecasting evolutionary dynamics of chaotic systems using advanced non-linear prediction method In Dynamical Systems Applications; Awrejcewicz, J., Kazmierczak M., Olejnik, P., Mrozowski, J., Eds.; Łódz, 2013; Vol T2, pp 145-152.
Khetselius, O.Yu. Quantum structure of electroweak interaction in heavy finite Fermi-systems. Astroprint: Odessa, 2011.
Glushkov, A.V. Tsudik, D.A. Novak, O.B. Dubrovsky, Chaotic dynamics of relativistic backward-wave tube with accounting for space charge field and dissipation effects: New effects. Photoelectronics. 2018. 27, 44-51.
Tsudik A.V., Glushkov A.V., Ternovsky V., Zaichko P., Advanced computing topological and dynamical invariants of relativistic backward-wave tube time series in chaotic and hyperchaotic regimes Photoelectronics. 2020. Vol.29. P.110-117.
Glushkov A.V., Tsudik A.V., Ternovsky V.B., etal, Deterministic Chaos, Bifurcations and Strange Attractors in Nonlinear Dynamics of Relativistic Backward-Wave Tube. Springer Proc. in Mathematics & Statistics. 2021, 363, 125-135.
Ivanova, E.P., Ivanov, L.N., Glushkov, A., Kramida, A. High order corrections in the relativistic perturbation theory with the model zeroth approximation, Mg-Like and Ne-Like Ions. Phys. Scripta 1985, 32, 513-522.
Khetselius, O.Yu. Hyperfine structure of atomic spectra. Astroprint: Odessa, 2008
Glushkov, A.V., Ivanov, L.N. Radiation decay of atomic states: atomic residue polarization and gauge noninvariant contributions. Phys. Lett. A 1992, 170, 33-36.
Ivanova, E., Glushkov, A. Theoretical investigation of spectra of multicharged ions of F-like and Ne-like isoelectronic sequences. J. Quant. Spectr. and Rad. Tr. 1986, 36(2), 127-145.
Khetselius, O. Relativistic perturbation theory calculation of the hyperfine structure parameters for some heavy-element isotopes. Int. J. Quant.Chem. 2009, 109, 3330-3335.
Svinarenko, A.A., Mischenko, E.V., Loboda A.V., Dubrovskaya Yu.V., Quantum measure of frequency and sensing the collisional shift of the ytterbium hyperfine lines in medium of helium gas. Sensor Electr. and Microsyst. Techn. 2009, N1, 25-29.
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
авторське право переходить до видання.