Experimental study of a continuous-wave high-stability second-harmonic gyrotron for spectroscopy of dynamically polarized nuclei

Abstract

We present the results of the experiments on a continuous-wave gyrotron with an output frequency of about 260 GHz, which has been developed for dynamic polarization of nuclei and is operated at the second cyclotron-frequency harmonic. For an accelerating voltage of 16 kV and a beam current of 0.3 A, a maximum continuous-wave radiation power of about 200 W has been obtained. Measurements of the thermal load on the resonator cavity allow evaluating its actual ohmic Qfactor. Gyrotron radiation is also observed at other frequencies and modes. Their generation zones and the structure of the output radiation have been studied. Long-term stability of gyrotron parameters has been determined.

Influence of the axial misalignment of the electron beam and the cavity on the gyrotron parameters

“…This tube is currently a component of the dynamic nuclear polarization complex for magnetoresonance spectroscopy studies at the Institut für Biophysikalische Chemie, Goethe Universität, Frankfurt-am-Main, Germany. In the experiments [14], the specified level of parameters was achieved at the working mode, their high stability was demonstrated, and some spurious modes were observed.…”

Влияние Азимутальной Несимметрии Электронно-Волнового Взаимодействия На Характеристики Излучения Гиротронов Субтерагерцового Диапазона

“…С увеличением частоты работы прибора и, соответственно, укорочением длины волны эта проблема значительно обостряется. К примеру, интерпретация данных экспериментов с гиротроном диапазона 260 ГГц, возбуждаемым винтовым электронным пучком с энергией 15-20 кэВ, током 0.5 А и питч-фактором 1 1.2-1.4 [4], позволяла сделать вывод, что в системе имела место несоосность электронного пучка и резонатора, создающая условия для генерации паразитных мод [5]. Следует отметить значительное число работ в последнее время, анализирующих эффекты, связанные с азимутальной несимметрией электронного потока и пространства взаимодействия (см., например, [6][7][8][9]).…”