A review on the advent of magnetrons at high frequency (mm and THz) gateway

Verma, Rajendra Kumar; Maurya, Sandip; Singh, V. V.

doi:10.1080/09205071.2017.1377641

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“…19 However, similar magnetrons with electron cavity designs intended for THz frequencies only emit a few milliwatts, and only up to approximately 300 GHz due to a significant drop in efficiency at higher frequencies. 16,20 A breakthrough to achieve high-power THz sources is needed. In this review, we review some of the recent advancements focused on laser-based THz generation, specifically using ultrafast lasers.…”

Section: Introductionmentioning

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Toward high-power terahertz radiation sources based on ultrafast lasers

Choi,

Armstrong,

Yoo

et al. 2024

J. Mater. Chem. C

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Toward high-power terahertz radiation sources based on ultrafast lasers

Choi,

Armstrong,

Yoo

et al. 2024

J. Mater. Chem. C

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“…The study and characterization of the dynamics of electrons immersed in a crossed electromagnetic field have attracted a lot of attention over the years due to its relevance in the development of important technological devices such as electric thrusters, 1,2 radars, 3 RF generators, 4 and sputterings. 5 The early models based on single particle dynamics showed that if the magnetic field is strong enough, it can prevent the electrons from reaching the anode.…”

Section: Introductionmentioning

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Space-charge and thermal effects in relativistic crossed-field devices

2018

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In this paper, a fully kinetic theory for the relativistic electron flow in a crossed-field device is developed and analyzed. The theory takes into account self-electric, self-magnetic, and thermal effects and allows determining the final stationary state achieved by the electrons in phase-space. A number of different possible stationary modes are identified and described in detail. Particular attention is given to the study of how space charge and thermal effects affect the magnetic insulation when the external magnetic field exceeds the Hull cutoff field. In the nonrelativistic limit, it is found that there is only a single mode transition that leads to the loss of the magnetic insulation. This transition is completely independent of the electron density and occurs for relatively large injection temperatures. On the other hand, in a moderate relativistic regime a much richer scenario is found with the onset of a series of stationary state mode transitions as both electron density and injection temperature are varied. In particular, it is found that the transitions and the consequent loss of magnetic insulation may occur even at very low injection temperatures. Self-consistent numerical simulation results are also presented and used to verify the theoretical findings.

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“…Eletrônicas de espaço livre São as fontes que dependem de elétrons que são acelerados no vácuo. Estão incluídos nessa categoria: amplificadores e osciladores baseados em válvulas eletrônicas, como klystrons [50], TWTs [51], BWOs [52], girotrons [53] e magnétrons [54]; lasers de elétrons livres [55]; e síncrotrons [56].…”

Section: Fontes De Thzunclassified

Espectroscopia de terahertz no domínio do tempo: implementação, caracterização e aplicações

Kawahala¹

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No contexto desse trabalho, quero começar agradecendo ao meu orientador, Felix Hernandez, que durante a longa convivência desde as iniciações científicas e o mestrado, até o doutorado que se encerra, esteve sempre acessível a discussões, ao auxílio no laboratório, e a conselhos importantes para meu desenvolvimento acadêmico. Agradeço a ele também por esse projeto e por sua confiança em mim para executá-lo. Minha gratidão também se estende a Daniel Matos que, mesmo nos momentos mais difíceis da pandemia, acompanhou todas as etapas desse projeto, das soluções dos (vários) desafios de implementação no laboratório às interpretações dos resultados obtidos, sempre encontrando um livro ou artigo útil. Agradeço também a Flávio Moraes, cujos auxílios cruciais com o sistema laser foram determinantes para o êxito da montagem experimental.Antes de prosseguir, é impossível não destacar o fato desse trabalho ter sido realizado durante os quatro piores anos recentes em um contexto político-social-econômico-sanitário brasileiro. Em meio ao caos da pandemia, realizar um trabalho experimental só foi possível graças às trabalhadoras e trabalhadores essenciais, da limpeza à segurança, que mantiveram o funcionamento da Universidade. A elas e eles o meu reconhecimento, e também a todes profissionais da saúde que dedicaram suas vidas ao combate da pandemia. Sobrevivemos. E esse trabalho também sobreviveu. Por isso, agradeço também a Eder Magri pelas terapias que sempre me ajudam. Por fim, minha gratidão a todes que lutaram e lutam pela ciência brasileira, e minha esperança que, num futuro imediato, alunes de mestrado e doutorado não precisem dividir seu amor e dedicação à pesquisa com tantas incertezas.

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A review on the advent of magnetrons at high frequency (mm and THz) gateway

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Toward high-power terahertz radiation sources based on ultrafast lasers

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Space-charge and thermal effects in relativistic crossed-field devices

Espectroscopia de terahertz no domínio do tempo: implementação, caracterização e aplicações

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