Forschungsbericht 2016



Leistungsfähiger Magnetron-Entwurf

Institut: E-3
Projektleitung: Klaus Schünemann
Stellvertretende Projektleitung: Arne F. Jacob
Mitarbeiter/innen: Nasrin Nasresfahani
Laufzeit: 01.08.2014 — 31.12.2016
Finanzierung:Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)
Kooperationen:Microwave Electronics Department, Institute of Radio Astronomy of the NASU, Kharkov, Ukraine

Geschäftszeichen: Schu 397/65-2

Gegenstand dieses Forschungsvorhabens ist das Magnetron, eine Elektronenstrahl-Röhre, mit der durch das Zusammenwirken eines strukturierten Elektronenstrahls mit einer elektromagnetischen Resonanzstruktur Hochfrequenzleistung im Bereich der Submillimeterwellen erzeugt werden kann. Das ist heute von großem Interesse, da in diesem Frequenzbereich viele technische und wissenschaftliche Anwendungen liegen.

Das Ziel unserer Arbeiten ist es, eine vollständig neue physikalische Beschreibung des Magnetrons aufzustellen, die erstmals einen gezielten quantitativen Entwurf ermöglichen soll, so dass in einem Folgeprojekt ein leistungsstarker, aber dennoch handlicher Hochfrequenz-Generator für diesen Terahertz (THz) genannten Frequenzbereich entwickelt werden könnte. Dieses neue Modell soll konkrete Angaben über eine Optimierung der Betriebs- und Geometrie-Parameter liefern, die dann in einer Modellvariante auch quantitativ festgelegt werden. Die Entwicklung des Modells wird durch experimentelle Magnetrons gestützt werden, die in dem weltweit wohl führenden Magnetron-Labor in Kharkov, Ukraine, gebaut werden sollen.

Stichworte

  • Hochfrequenz-Elektronenröhren
  • Raumharmonische
  • Sub-THz Magnetrons
  • Verzögerungsstrukturen

Publikationen

  • Nasr Esfahani, Nasrin; Schünemann, Klaus: Application of Metamaterials in Spatial Harmonic Magnetrons. In IEEE MTT-S International Microwave Symposium (IMS), Phoenix, Arizona, USA, S. 1-4, Mai 2015.
  • Nasr Esfahani, Nasrin; Schünemann, Klaus; Avtomonov, Nickolay; Vavriv, Dmytro M.: Epsilon Near Zero Loaded Magnetrons, Design and Realization. In Proceedings of the 45th European Microwave Conference (EuMC), Paris, France, S. 454-457, September 2015.