CC BY
19
Конференции,
^ш семинары, симпозиумы,
XVI МЕЖДУНАРОДНАЯ ЗИМНЯЯ ШКОЛА-СЕМИНАР ПО РАДИОФИЗИКЕ И ЭЛЕКТРОНИКЕ СВЕРХВЫСОКИХ ЧАСТОТ
Всероссийская школа-конференция молодых ученых, аспирантов и студентов
«СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ЭЛЕКТРОНИКИ СВЧ И ТГЦ ДИАПАЗОНОВ»
Саратов, Россия, 2-7 февраля 2015
Организаторы
• Саратовский государственный университет имени Н.Г. Чернышевского
• НОЦ «Сложные системы»
• Саратовский филиал Института радиотехники и электроники имени В.А. Котельникова РАН
При финансовой поддержке
• Российский фонд фундаментальных исследований
• Фонд некоммерческих программ «Династия»
• Саратовское отделение IEEE
• ОАО «НПП "Алмаз"»
Программный комитет
Трубецков Д.И., д.ф.-м.н., чл.-корр. РАН, СГУ, Саратов, председатель; Блиох Ю.П., д.ф.-м.н., Технион, Хайфа, Израиль; Братман В.Л., д.ф.-м.н., профессор, ИПФ РАН, Нижний Новгород; Бушуев Н.А., к.ф.-м.н., д.э.н., генеральный директор ОАО «НПП "Алмаз"», Саратов; ГалдецкийА.В., к.ф.-м.н., ОАО «НПП "Исток"», Фрязино; Гапонов-Грехов А.В., академик, научный руководитель ИПФ РАН, Нижний Новгород; Гуляев Ю.В., академик, директор ИРЭ им. В.А. Котельникова РАН, Москва; Ерёмка В.Д., к.ф.-м.н., ИРЭ НАН Украины, Харьков, Украина; Калинин Ю.А., д.т.н., профессор, СГУ, Саратов; Клеев А.И., д.ф.-м.н., ИФП РАН, Москва; Кураев А. А., д.ф.-м.н., профессор, БГУИР, Минск, Беларусь; Магда И.И., д.ф.-м.н., профессор, ННЦ «ХФТИ», Харьков, Украина; Морев С.П., д.ф.-м.н., ФГУП «НПП "Торий"», Москва; Некоркин В.И., д.ф.-м.н., профессор, ИПФ РАН, Нижний Новгород; Никитов С.А., д.ф.-м.н., чл.-корр. РАН, ИРЭ им. В.А. Котельникова РАН, Москва; Петелин М.И., профессор,
ИПФ РАН, Нижний Новгород; Солнцев В.А., д.ф.-м.н., профессор, МИЭМ, Москва; Соминский Г.Г., д.ф.-м.н., профессор, СПбГПУ, Санкт-Петербург; Стрелков П.С., д.ф.-м.н., профессор, ИОФ РАН, Москва; Стриханов М.Н., д.ф.-м.н., профессор, ректор, Национальный исследовательский ядерный университет (МИФИ), Москва; Филимонов Ю.А., к.ф.-м.н., директор СФ ИРЭ им. В.А. Котельникова РАН, Саратов; Шалфеев В.Д., д.ф.-м.н., профессор, ННГУ, Нижний Новгород
Организационный комитет
Председатель: Д.И. Трубецков, чл.-корр РАН, профессор, д.ф.-м.н.; зам. председателя: Ю.И. Левин, профессор, к.ф.-м.н., декан факультета нелинейных процессов; А.Е. Храмов, профессор, д.ф.-м.н.; ученый секретарь: Е.Н. Егоров, доцент, к.ф.-м.н.; члены оргкомитета: Ю.П. Шараевский, профессор; А.А. Короновский, профессор; Н.М. Рыс-кин, профессор; И.С. Ремпен, доцент; С.А. Куркин, доцент; О.И. Москаленко, доцент; Г.А. Краснова, ассистент; А.В. Титов, ассистент
Рабочая программа
2 февраля 2015
Открытие Школы-семинара
Пленарное заседание: Общие вопросы теории и разработки классических вакуумных приборов СВЧ
Ерёмка В.Д., ИРЭ им. А.Я. Усикова НАНУ, Харьков, Украина. Вакуумные генераторы и усилители электромагнитного излучения терагерцового диапазона с пространственно развитым электронным потоком
Мясин Е.А., ФИРЭ РАН, Фрязино. История изобретения, создания и исследования работы оротрона в см и мм диапазоне длин волн
3 февраля 2015
Пленарное заседание: Перспективы продвижения микроволновых приборов и устройств в суб-ТГц и ТГц диапазоны
Григорьев АД., СПбГЭТУ «ЛЭТИ», Санкт-Петербург. Т-лучи: От идеи к реальности
Мясин Е.А., Евдокимов В.В., Ильин А.Ю., ФИРЭ РАН, Фрязино. Оротрон и другие приборы с открытым резонатором терагерцового диапазона: Современное состояние исследований
Галдецкий А.В., «НПП "Исток"», Фрязино. Вакуумные источники ТГц излучения
Черепенин В.А., ИРЭ РАН, Москва. Мощные источники микроволнового излучения
Устные доклады
Секция. Перспективы продвижения микроволновых приборов и устройств в суб-ТГц и ТГц диапазоны
Бенедик А.И., Рыскин Н.М., Рожнев А.Г., Торгашов Г.В., СГУ, Саратов. Расчет электродинамических характеристик планарной замедляющей системы для при-
боров вакуумной микроэлектроники терагерцового диапазона частот Бенедик А.И., Рыскин Н.М., СГУ, Саратов. Расчет электродинамических характеристик фотонно-кристаллического резонатора
Андреев В.Г., Вдовин В.А., МГУ, Москва. Термоакустический метод регистрации импульсов СВЧ и ТГц диапазонов
Каретникова Т.А., Рожнёв А.Г., Рыскин Н.М., Торгашов Г.В., Синицын Н.И., Григорьев Ю.А., Бушуев Н.А., Бурцев А.А., Шалаев П.Д., СГУ, Саратов. Исследование и разработка усилителя О-типа субтерагерцового диапазона с ленточным электронным пучком
Краснова Г.М., Трубецков Д.И., СГУ, Саратов. К линейной теории взаимодействия электронного потока и электромагнитной волны (шумовые явления, фото-ЛБВ, карсинотрод)
Давидович М.В., Бушуев Н.А., СГУ, Саратов. Автоэмиссионная электронная пушка с ленточным пучком для терагерцовых ЛБВ
Канаков В.А., Чуркин С.С., ННГУ, Нижний Новгород. Фазометрический комплекс КВЧ диапазона
Шампоров В.А., Мясников А.С., Панкратова Е.В., Панкратов А.Л., ННГУ, Нижний Новгород. Параметрическая оптимизация условий узкополосной генерации терагерцовых частот в параллельных цепочках джозефсоновских контактов Азов Г.А., Ефремова М.В., Хриткин С.А., ОАО «Плутон», Москва. Результаты моделирования основных узлов импульсной ЛБВ "-диапазона с выходной мощностью 30-50 Вт
Пленарное заседание: Из истории науки
Трубецков Д.И., СГУ, Саратов. Две лекции о великих уравнениях. Ч. 1 Левин Ю.И., Гуслякова О.И., СГУ, Саратов. Кавендишская лаборатория
4 февраля 2015
Пленарное заседание: Теория СВЧ усилителей и генераторов. Из истории науки
Кузнецов А.П., Кузнецов С.П., Рожнев А.Г., Рыскин Н.М., СГУ, Саратов. Теория взаимодействия электронного потока с электромагнитной волной вблизи границы полосы пропускания. Волновая теория
Кузнецов А.П., Кузнецов С.П., Рожнев А.Г., Рыскин Н.М., СГУ, Саратов. Теория взаимодействия электронного потока с электромагнитной волной вблизи границы полосы пропускания. Дискретная теория
Григорьев А.Д., Джалилов Б.О., СПбГЭТУ «ЛЭТИ», Санкт-Петербург. Многозазорные резонаторы для клистронов миллиметрового диапазона длин волн Комаров Д.А, ФГУП «НПП "Торий"», НИЯУ МИФИ, Москва. Конкуренция «многоствольности» и «многолучевости»: Пути развития сверхмощных и сверхширокополосных клистронов
Пленарное заседание: Из истории науки. Теория СВЧ усилителей и генераторов
Петелин М.И., ИПФ РАН, Нижний Новгород. Относительность по-древнегречески Трубецков Д.И., СГУ, Саратов. Две лекции о великих уравнениях. Ч. 2 Рыскин Н.М., СГУ, Саратов. Синхронизация многомодовых электронных генераторов
Стендовые доклады
5 февраля 2015
Пленарное заседание: Гиротроны, гироусилители
Лукша О.И., Архипов А.В., Дворецкая Н.В., Колмакова Н.Г., Самсонов Д.Б., Со-минский Г.Г., Трофимов П.А., СПбГПУ, Санкт-Петербург. Новые методы диагностики и повышения качества винтового электронного потока в гиротронах Соминский Г.Г., Сезонов В.Е., Тарадаев Е.П., Тумарева Т.А., Илькив И.В., За-диранов Ю.М., Корнишин С.Ю., Степанова А.Н., СПбГПУ, Санкт-Петербург. Перспективные полевые эмиттеры для высоковольтных электронных устройств Глявин М.Ю., ИПФ РАН, Нижний Новгород. Терагерцовые гиротроны: Состояние и перспективы
Запевалов В.Е., ИПФ РАН, Нижний Новгород. Современные тенденции развития гиротронов
Устные доклады
Секции. Релятивистская и плазменная электроника больших мощностей. Применения приборов СВЧ в телекоммуникационных системах, медицине, ускорительной технике, радарах, системах безопасности
Корниенко В.Н., Черепенин В.А., ИРЭ РАН, Москва. Особенности сверхизлучения поливинтового электронного потока в статических электрическом и магнитном полях
Бадарин А.А., Куркин С.А., Храмов А.Е., СГУ, СГТУ, Саратов. Исследование процессов генерации в релятивистском виркаторе на высших гармониках основной частоты осцилляций виртуального катода
Фролов Н.С., Куркин С.А., Бадарин А.А., Храмов А.Е., Короновский А.А., СГУ, СГТУ, Саратов. Источник излучения субмиллиметрового диапазона на основе электронного потока с виртуальным катодом
Мещеряков В.В., Воробьев С.И., Семенов С.Н., ООО «Apstec Labs», СПбГЭТУ, Санкт-Петербург. Микроволновая система дистанционного досмотра Соболев Д.И., Денисов Г.Г., ИПФ РАН, Нижний Новгород. Увеличение углового диапазона системы дистанционного управления направлением пучка Дмитриев А.С., Емельянов Р.Ю., Герасимов М.Ю., ИРЭ РАН, Москва. Экспериментальное исследование динамики ансамбля осцилляторов Курамото в активных беспроводных сетях
Садовников А.В., Гришин С.В., Шараевский Ю.П., Никитов С.А., Davies C.S., Kruglyak V.V., СГУ, Саратов. Ответвление магнитостатических спиновых волн в ферромагнитных микроволноводах
Устные доклады
Секция. Гиротроны, гиро-усилители
Рожнев А.Г., ОФНС НИИ ЕН СГУ, Саратов. Простой способ расчета комплексных мод резонатора гиротрона
Завольский Н.А., Запевалов В.Е., Лещева К.А., Розенталь Р.М., Седов А.С., ИПФ РАН, Нижний Новгород. Влияние азимутальной несимметрии электронного пучка и резонатора на характеристики гиротрона
Глявин М.Ю., Завольский Н.А., Запевалов В.Е., Нусинович Г.С., Петелин М.И.,
Седов А.С., ИПФ РАН, Нижний Новгород. Оптимизация параметров маломощных терагерцовых гиротронов
Глявин М.Ю., Морозкин М.В., Цветков А.И., Фокин А.П., Холопцев В.В., ИПФ РАН, Нижний Новгород. Разработка микроволнового комплекса для медико-биологических исследований
Планкин О.П., Розенталь Р.М., Семенов Е.С., ИПФ РАН, Нижний Новгород. Развитие методов анализа электронно-оптических систем гиротронов с нарушениями азимутальной симметрии
Абубакиров Э.Б., Денисов Г.Г., Гузнов Ю.М., Завольский Н.А., Запевалов В.Е., Запевалов С.А., Планкин О.П., Розенталь Р.М., Седов А.С., Семенов Е.С., Шевченко А.С., ИПФ РАН, Нижний Новгород. Проект 100 ГГц релятивистского ги-ротрона с выходной мощностью 5 МВт
6 февраля 2015
Пленарное заседание: Специальные вопросы СВЧ электроники
Морев С.П., ФГУП «НПП "Торий"», НИЯУ МИФИ, Москва. Возможности промышленного применения углеродных наноразмерных структур с полевой эмиссией в качестве катодов мощных СВЧ приборов: Состояние дел, перспективы Гинзбург Н.С., ИПФ РАН, Нижний Новгород. Квазиоптическая теория стимулированного черенковского излучения релятивистских электронных пучков и сгустков, движущихся над периодически гофрированными поверхностями
Пленарное заседание: Магнитоэлектроника
Гришин С.В., Морозова М.А., Романенко Д.В., Шараевский Ю.П., ОФНС НИИ ЕН СГУ, Саратов. Диссипативные структуры и хаос в кольцевых автоколебательных системах при трехволновом взаимодействии спиновых волн Никитов С.А., Хивинцев Ю.В., Филимонов Ю.А., СФ ИРЭ РАН, Саратов. Разработка элементной базы электроники СВЧ на принципах магноники
Устные доклады
Секция. Теория и разработка классических вакуумных приборов СВЧ
Комаров Д.А., ФГУП «НПП "Торий"», НИЯУ МИФИ, Москва. Принципиальные ограничения использования автоэмиссионных структур с минимальным уровнем управляющих напряжений в мощных импульсных ЭВП СВЧ Гамюнов ЮГ., Патрушева Е.В., СГУ, Саратов. О клинотронном эффекте Накрап И.А., Савин А.Н., СГУ, Саратов. Условие выполнения теоремы Флоке для почти периодических волноведущих систем в режиме вынужденных колебаний
Калинин Ю.А., Стародубов А.В., Фокин А.С., СГУ, Саратов. Экспериментальное исследование генератора с многоскоростным электронным пучком Кудряшов А.Г., Сивяков Б.К., СГТУ, Саратов. Уменьшение фазовой чувствительности лампы с бегущей волной
Нестеров Д.А., Царев В.А., СГТУ, Саратов. Синтез многоканального двухзазор-ного резонатора с кратными резонансными частотами, нагруженного индуктивными стержнями
Иванов А.А., Дармаев АН., Морев С.П., ФГУП «НПП "Салют"», Нижний Новгород. Разработка электронно-оптической системы для низковольтной лампы бегущей волны "-диапазона
Иванов А.А., ФГУП «НПП "Салют"», Нижний Новгород. Разработка замедляющей системы для низковольтной лампы бегущей волны "-диапазона Дармаев А.Н., Комаров Д.А., Морев С.П., ФГУП «НПП "Торий"», Москва. Об одной возможности ввода магнитного поля на катод ЭОС с высокой компрессией интенсивного электронного потока
Устные доклады
Секция. Нелинейная динамика и задачи СВЧ электроники и радиофизики
Кульминский Д.Д., Караваев А.С., Прохоров М.Д., Пономаренко В.И., СФ ИРЭ РАН, Саратов. Широкополосная система передачи информации на основе генератора с запаздыванием с переключаемым временем задержки Дмитриев Б.С., Жарков Ю.Д., Садовников С.А., Скороходов В.Н., СГУ, Саратов. Мощные СВЧ генераторы широкополосных и сверхширокополосных хаотических радиоимпульсов
Сафин А.Р., Устинов А.Б., НИУ «МЭИ», Москва. Теоретическое исследование релаксационного механизма ограничения нелинейного сдвига частоты колебаний
Санин А.Л., Смирновский А.А., СПбПУ, Санкт-Петербург. Квантовый диссипа-тивный осциллятор с пространственно-временным потенциалом четвёртой степени
Титов А.В., СГУ, Саратов. Приближенная линейная теория двухлучевого оро-трона с различной структурой поля в открытом резонаторе Максименко В.А., Макаров В.В., Короновский А.А., Храмов А.Е., Баланов А.Г., СГУ, СГТУ, Саратов. Влияние параметров контакта коллектора на характеристики высокочастотной генерации в полупроводниковой сверхрешетке Макаров В В., Максименко В.А., Короновский А.А., Храмов А.Е., Баланов А.Г., СГУ, СГТУ, Саратов. Исследование механизмов перехода к хаотической генерации в полупроводниковой наноструктуре, помещенной во внешнюю резонансную систему
Устные доклады
Секция. Магнитоэлектроника
Байкенов Е.Ж., Изможеров И.М., Зверев В.В., Филиппов Б.Н., УФУ, Екатеринбург. Трехмерное микромагнитное моделирование периодических цепочек переходных областей в асимметричных вихревых доменных стенках Бегинин Е.Н., Садовников А.В., Шараевский Ю.П., Шешукова С.Е., СГУ, Саратов. Генерация и распространение коротких спиновых волн в нерегулярных ферритовых волноводах
Бубликов К.В., Садовников А.В., Бегинин Е.Н., Шараевский Ю.П., СГУ, Саратов. Трансформация модового состава электромагнитных спиновых волн в структуре феррит-сегнетоэлектрик конечной ширины
Устинов А.Б., Никитин А.А., Кондрашов А.В., Черкасский М.А., Калиникос Б.А., СПбГЭУ, Санкт-Петербург. Автогенерация солитонов огибающей и динамического хаоса электромагнитно-спиновых волн в мультиферроидных осцилляторах
Устинов А.Б., Кондрашов А.В., СПбГЭУ, Санкт-Петербург. Хаотическая динамика спин-волновых солитонов в ферромагнитных пленках Романенко Д.В., Гришин С.В., Шараевский Ю.П., Садовников А.В., СГУ, Сара-
тов. Особенности формирования временных диссипативных структур в неавтономной кольцевой автоколебательной системе с ферромагнитной плёнкой Матвеев О.В., Морозова М.А., СГУ, Саратов. Нелинейные дисперсионные характеристики гибридных волн в мультиферроидных структурах Тихонов В.В., Литвиненко А.Н., СГУ, Саратов. Магнитоакустический генератор с низким уровнем фазового шума
7 февраля 2015
Пленарное заседание: Нелинейная динамика и задачи СВЧ электроники и радиофизики
Храмов А.Е., Короновский А.А., Куркин С.А., Магда И.И., Фролов Н.С., СГУ, СГТУ, Саратов. Схемы управления электронным потоком с виртуальным катодом с использованием обратной связи: Перспективные генераторы усилители мощного электромагнитного излучения виртодного типа
Кузнецов А.П., Станкевич Н.В., СГТУ, Саратов. Автономные системы с квазипериодической динамикой: Примеры и свойства (обзор)
Закрытие Школы-семинара
Аналитический обзор материалов XVI Зимней школы-семинара
XVI Зимняя школа-семинар по радиофизике и электронике СВЧ продолжает традицию Саратовских зимних школ, которые проводятся раз в три года, начиная с 1970-го, и уже вписали самостоятельную страницу в историю отечественной сверхвысокочастотной электроники. Исследования и разработки в этой области активно ведутся во многих научных организациях России, и их результаты были широко представлены на XVI Зимней школе. Состав участников школы включал представителей вузовской (Московский, Саратовский, Нижегородский университеты, Уральский федеральный университет, Саратовский технический университет, С.-Петербургский политехнический университет, С.-Петербургский электротехнический университет «ЛЭТИ», Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»), академической (Институт радиотехники и электроники РАН, его Фрязинский и Саратовский филиалы, Институт прикладной физики РАН (Н. Новгород)) и отраслевой науки (ФГУП «НПП "Торий"» (Москва), ФГУП «НПП "Алмаз"» (Саратов), ОАО «НПП "Исток"» (Фрязино), ОАО «Плутон» (Москва), РФЯЦ ВНИИЭФ (Саров)). Этот список дает представление о том, насколько широко ведутся подобные исследования в России. Кроме того, в работе школы участвовали представители фирмы Spellman High Voltage Electronics Corporation, познакомившие участников конференции со своей продукцией.
Всего на школе были представлены 23 пленарные лекции с обзорами современного состояния исследований в различных актуальных областях СВЧ электроники и радиофизики, 43 устных и 35 стендовых докладов с результатами оригинальных исследований. В них нашли отражение, по сути, все основные направления исследований по тематике конференции, которые выполняются в России и других странах.
Одной из ключевых тенденций развития современной СВЧ электроники является освоение терагерцевого (субмиллиметрового) диапазона. Это научное направление было представлено обзорными лекциями А.Д. Григорьева (СПбГЭТУ «ЛЭТИ») и А.В. Галдецкого (ОАО «НПП "Исток"»). В этих лекциях был дан анализ состоя-
ния разработок миниатюрных приборов ТГц диапазона (лампы бегущей и обратной волны, клистроны с распределенным взаимодействием, и ряд других приборов). В частности, среди Российских предприятий следует выделить «НПП "Исток"», которое серийно производит миниатюрные ЛОВ малой мощности, перекрывающие диапазон от 258 ГГц до 1.4 ТГц, являясь монополистом в данном классе приборов. Две лекции Е.А. Мясина (ФИРЭ РАН) были посвящены истории создания и современному состоянию разработок оротронов. Наиболее активная работа в этом направлении в настоящее время ведется в ФИРЭ РАН и ИПФ РАН. Также приборам ТГц диапазона был посвящен целый ряд устных и стендовых докладов. Разработку приборов данного класса в последнее время ведут ЛЭТИ и ОАО «Светлана» (клистроны с ленточным электронным пучком диапазона 95 ГГц). Лампы бегущей волны диапазона 95 ГГц с замедляющей системой типа «петляющий волновод» разрабатываются в ОАО «Плутон» (Москва) и ОАО «НПП "Салют"» (Н. Новгород). Работа по созданию ЛБВ с ленточным пучком диапазона 220 ГГц ведется ОАО «НПП "Алмаз"» совместно с СГУ и СФ ИРЭ РАН (эти исследования поддержаны грантами РФФИ 13-08-00986, 14-02-00976). Коллективами из СГУ и СГТУ были представлены доклады, посвященные исследованию миниатюрных приборов: наноклистронов, нановиркаторов, полупроводниковых сврехрешеток, приборов с фотонно-кристаллическими резонаторами (гранты РФФИ 13-02-00732, 14-02-00976).
Важное место в программе Школы занимают лекции и доклады, посвященные гиротронам и другим приборам на циклотронном резонансе. Так, в лекции В.Е. Запе-валова (ИПФ РАН) были проанализированы современные тенденции развития гиро-тронов. Основное внимание уделялось разработке мощных гиротронов непрерывного действия для установок плазменного нагрева, субмиллиметровых гиротронов для применения в установках ЯМР-спектроскопии с динамической поляризацией ядер, а также гиротронам средней мощности для технологических применений (обработка материалов). Лекция М.Ю. Глявина (ИПФ РАН) была посвящена разработке ги-ротронов терагерцевого диапазона. На сегодняшний день в ИПФ РАН созданы ги-ротроны, реализующие достаточно мощную генерацию в терагерцовом диапазоне. Пожалуй, это одно из наиболее впечатляющих достижений в области гироприбо-ров за последние годы. Однако для генерации на столь высоких частотах требуются чрезвычайно высокие магнитные поля (примерно 36 Тл). Поэтому обсуждаются альтернативные способы, в частности, работа на высших гармониках циклотронной частоты. Обеспечить устойчивую работу на высших гармониках помогает совершенствование электронно-оптической (многолучевые и приосевые пучки), электродинамической (ступенчатые, планарные и эшелеттные резонаторы), а также магнитной («сухие» криомагниты) систем. В лекции О.И. Лукши (СПбГПУ) обсуждались новые методы экспериментальной диагностики процессов в винтовых электронных пучках гиротронов, в частности, рентгеновская и СВЧ диагностика. Описаны способы улучшения качества пучка: снижение скоростного разброса и повышение питч-фактора за счет оптимизации распределения электрического и магнитного полей в области пушки. Реализация этих методик позволила повысить КПД гиротрона. Еще ряд докладов был посвящен различным конкретным вопросам теории и разработки гиротронов: методам оперативного расчета собственных колебаний в резонаторе, влиянию азимутальной асимметрии, разработке микроволнового комплекса для медико-биологических исследований. Эта тематика поддержана грантами РФФИ 14-02-00976, 14-08-00344, 15-41-02608.
Во многих странах продолжают активно развиваться исследования мощных и сверхмощных приборов релятивистской и плазменной СВЧ электроники. В лекции
Н.С. Гинзбурга (ИПФ РАН) рассказывалось о создании приборов с ленточными и трубчатыми релятивистскими пучками и сверхразмерными или открытыми колебательными системами на основе двумерных брэгговских резонаторов. Была развита квазиоптическая теория подобных систем, которая хорошо согласуется с прямым 3Э моделированием. В том числе, обсуждались процессы черенковского сверхизлучения электронных сгустков в таких структурах. Исследования в этом направлении проводятся в ИПФ РАН совместно с Институтом электрофизики УрО РАН (Екатеринбург) и ИЯФ СО РАН (Новосибирск). Использование брэгговских резонаторов позволяет осуществить селекцию мод при больших поперечных размерах электронного пучка и получить спектр генерации, близкий к монохроматическому при высокой выходной мощности. Лекция А.Е. Храмова (СГТУ) была посвящена разработкам виртодов -генераторов с виртуальным катодом, использующих внешнюю обратную связь. Еще ряд докладов представителей СГУ и СГТУ был посвящен компьютерному моделированию и экспериментальному исследованию виркаторов (гранты РФФИ 13-02-01209, 14-02-00329, 14-02-31149). Доклад В.Н. Корниенко (ИРЭ РАН) был посвящен численному моделированию сверхизлучения циклотронных осцилляторов в электро- и магнитостатических полях с целью управления характеристиками импульса.
Значительный объем лекций и докладов был посвящен «классическим» приборам нерелятивистской СВЧ электроники, прежде всего ЛБВ и клистронам. Так, в лекции Д.А. Комарова (ФГУП «НПП "Торий"») был подведен итог большой работы по совершенствованию мощных широкополосных клистронов. В ней были описаны методики синтеза выходных характеристик многолучевых и многоствольных клистронов с мощностью до 100 кВт и полосой до 6%. Изложена концепция создания многополосных клистронов. Лекции Г.Г. Соминского (СПбГПУ) и С.П. Морева (ФГУП «НПП "Торий"») были посвящены проблемам разработки автоэмиссионных катодов для вакуумных СВЧ приборов. Данная тематика в свое время привлекала очень большое внимание, однако, до сих пор имеются лишь единичные примеры работающих приборов с автокатодами. Причины этого, в первую очередь, заключаются в низкой стабильности и недолговечности автокатодов. В лекции Г.Г. Соминского дан обзор перспективных материалов для автоэмиссионных катодов: углеродные нанотрубки, графенсодержащие материалы, нанотрубки из двуокиси титана. Они позволяют получить достаточно высокую плотность тока на катоде. Однако существующие эмиттеры пока не позволяют получать достаточно большие токи эмиссии. Не доказана их работоспособность в высоковольтных электронных приборах при отборе с их поверхности больших по величине токов в условиях технического вакуума. Также Г.Г. Соминским были изложены оригинальные результаты исследований, проводимых в СПбГПУ, направленные на разработку покрытий для защиты многоострийных эмиттеров от ионной бомбардировки. Также предложены новые композитные материалы (например, слоистые структуры гексаборид лантана-углерод). В лекции С.П. Морева был сделан важный вывод о принципиальной непригодности многоострийных катодов спиндтов-ского типа для высоковольтных СВЧ приборов. Были предложены оригинальные конструкции пушек с автоэмиттерами как планарно-торцевой, так и цилиндрической геометрии, для которых разработаны специальные конфигурации электродов, обеспечивающих защиту от ионной бомбардировки. В настоящее время проходят испытания катодов на долговечность. Эта работа проводится «НПП "Торий"» совместно с саратовскими предприятиями «НПП "Алмаз"» и ООО «Волга-Свет». Доклад Д.А. Комарова был посвящен особенностям схемы включения автоэмиттеров при работе в качестве катодов в мощных импульсных СВЧ усилителях. Ряд докладов был посвящен улучшению характеристик различных приборов СВЧ: ЛБВ, клистронов, клинотронов,
многозазорных монотронов (гранты РФФИ 13-02-01209, 14-02-00329, 14-02-31410). Подобная тематика традиционна для Саратовских зимних школ.
По-прежнему актуальным является развитие методов теоретического анализа и численного моделирования СВЧ приборов. Две лекции, представленные А.Г. Рож-невым и Н.М. Рыскиным (СГУ), были посвящены волновой и дискретной теории нестационарного взаимодействия электронного пучка с электромагнитными волнами вблизи границ полосы пропускания электродинамической структуры. В них изложены результаты моделирования процессов усиления и генерации сигналов с различным спектральным составом, паразитного самовозбуждения и т.д.
Значительное место в программе Саратовских зимних школ в последние годы занимает магнитоэлектроника и спинтроника. В частности, в лекции Ю.А. Филимонова (СФ ИРЭ РАН) были описаны современные технологии создания магнитных наноструктур и различные перспективы их применения для создания элементов памяти на основе упорядоченных массивов магнитных наночастиц, перестраиваемых полосно-заграждающих фильтров, фазовращателей, корректоров отношения сигнал-шум, ограничителей мощности и т.д. Лекция С.В. Гришина (СГУ) была посвящена оригинальным результатам исследований нелинейных явлений в кольцевых системах, содержащих ферромагнитные пленки. Рассмотрены такие вопросы, как генерация диссипативных солитонов, переходы к хаосу. На основе подобных систем могут быть созданы кольцевые генераторы различных сложных сигналов: хаотических, со-литоноподобных импульсов и др. Два доклада, посвященные аналогичной тематике, представлены А.Б. Устиновым (СПбГЭТУ «ЛЭТИ»). Также был представлен ряд устных и стендовых докладов, в которых рассматривались особенности распространения волн в ферритовых волноводах и магнонных кристаллах (гранты РФФИ 12-07-31009,
13-07-12409офи, 14-07-00273, 14-02-00429, 14-02-00577, 14-07-31142).
Традиционно для Саратовских зимних школ, в программе были представлены
доклады, посвященные вопросам нелинейной динамики, теории колебаний и волн с акцентом на приложения к задачам электроники СВЧ. В лекции Н.М. Рыскина (СГУ) были изложены основы теории синхронизации применительно к многомодовым генераторам СВЧ-электроники. Отмечено, что в последние годы наблюдается всплеск интереса к изучению воздействия внешнего сигнала на различные мощные генераторы (гиротрон, релятивистская ЛОВ, релятивистский магнетрон и др.). Воздействие внешним сигналом помогает уменьшить время установления генерации, стабилизировать частоту и фазу генерируемого сигнала, осуществлять быструю скачкообразную перестройку частоты за счет эффекта переключения мод. В лекции были рассмотрены такие вопросы, как синхронизация генераторов с жестким возбуждением, взаимная синхронизация двух генераторов, связанных с задержкой, синхронизация многомодо-вой резонасной релятивистской ЛОВ. Лекция Н.В. Станкевич (СГТУ) была посвящена обзору автономных систем, генерирующих квазипериодические колебания. Различным проблемам нелинейной динамики было также посвящено большое количество устных и стендовых докладов (гранты РФФИ 14-02-31727, 14-02-00085, 14-02-31064,
14-02-31067, 14-32-50277).
Как обычно, в программе Зимней школы присутствовала «историческая» составляющая. Следует упомянуть две лекции Д.И. Трубецкова (СГУ), посвященные биографии и научному наследию Дж.К. Максвелла. Развитием этой темы послужила лекция Ю.И. Лёвина (СГУ) о Кавендишской лаборатории, первым директором которой был Максвелл. Оригинальную лекцию представил М.И. Петелин (ИПФ РАН), рассказавший о зарождении представлений об относительности пространства и времени в древней Греции. К историко-научному циклу можно отнести и упомянутую
выше лекцию Е.А. Мясина об истории создания оротрона, где было приведено много фактов биографии Ф.С. Русина - создателя этого прибора.
Примерно половину участников Школы составили молодые ученые, аспиранты и студенты. Они представляли в основном СГУ, СФ ИРЭ РАН, СГТУ, ННГУ, ИПФ РАН. Молодых участников делегировали также УФУ, ФГУП «НПП "Торий"», ОАО «НПП "Алмаз"», ОАО «Плутон», РФЯЦ ВНИИЭФ. Вообще, число представителей отраслевой науки по сравнению с предыдущими школами несколько выросло. Можно заключить, что наметившаяся в последние несколько лет тенденция притока молодежи в науку, в том числе, отраслевую, в целом сохраняется. Сопоставляя составы участников этой и нескольких предыдущих школ, можно заключить, что костяк участников остается прежним, однако, многие из тех, кто 5-10 лет назад были студентами и аспирантами, теперь являются сложившимися учеными, кандидатами наук. По-прежнему продолжает активную работу ряд представителей старшего поколения, среди них - выдающиеся ученые и инженеры, традиционно составляющих основу коллектива лекторов на Саратовских зимних школах.
Тематика лекций и докладов в целом соответствует наиболее актуальным проблемам вакуумной СВЧ электроники с точки зрения мировой науки, в чем можно убедиться, сопоставив программу Школы с программами ведущих международных конференций, например, ежегодных Международных конференций по вакуумной электронике (1УБС). По основным направлениям исследования, выполняемые российскими учеными, находятся на мировом уровне.
Анализ опубликованных материалов Школы-семинара показывает, что большинство исследований, выполняемых в вузах и институтах РАН, по-прежнему проводится при финансовой поддержке РФФИ (всего около 20 проектов). По сравнению с предыдущими Школами общее число ссылок на поддержку грантами РФФИ остается примерно постоянным, однако наблюдаются структурные изменения, связанные, в первую очередь, с появлением грантов поддержки молодежных коллективов. Их доля составляет примерно половину. Также встречается ссылка на один проект ориентированных фундаментальных исследований. Исчезли упоминания о международных проектах. Примерное распределение проектов по областям исследований было приведено выше. Среди работ, выполненных на промышленных предприятиях, ссылок на поддержку РФФИ (равно как и других фондов) практически нет. Таким образом, РФФИ, безусловно, принадлежит ведущая роль в поддержке исследований в области сверхвысокочастотной электроники в вузовском и академическом секторе российской науки. Тем не менее, здесь заметны перемены, обусловленные, прежде всего, появлением грантов РНФ (4 проекта, ссылки на поддержку которыми содержат многие доклады, в частности, по гиротронной тематике), а также с появлением ссылок на проекты, выполняемые в вузах по госзаданиям. Эпизодически встречаются ссылки на поддержку другими фондами (фонд «Династия», гранты Президента РФ для молодых кандидатов и докторов наук, гранты ведущих научных школ).
Е.Н. Егоров, ученый секретарь Школы-семинара
