حسین خادم کلان - پژوهشگر دانشگاه جامع امام حسین (ع)
حجت بهمدی - دانشجوی دکترای فیزیک، دانشگاه زنجان، دانشکده فیزیک

روشی جدید برای تولید مایکروویو پرتوان (HPM) در اتمسفر پیشنهاد شده که مشابه ایده به کار رفته در طراحی لیزرهای N2, CO2 و اگزایمر است. مولد مارکس انرژی را به الکترون های گریزان از تخلیه تاج (تابناکی) واقع در کاواک پمپ می کند. این کاواک دارای یک بازتابنده ۱۰۰ درصد و یک بازتابنده نیمه شفاف است و چیدمان آنها به گونه ای است که موج مایکروویو یا فرکانس رادیویی بتواند در محیط بهره (تاج) رفت و برگشت انجام دهد. این موج الکترومغناطیسی، منجر به تولید امواج بار فضایی در پلاسمای تابناک می شود. این فرایند باعث خوشه ای شدن الکترون های سریع در نواحی تأخیری امواج بار فضایی و انتقال انرژی از تخلیه تاج (تابناکی) به موج تابشی می شود. بهترین نتایج تک فرکانس زمانی به دست می آیند که کاواک تشدید روی فرکانس 1/69GHz, 1/21GHz, 730-765MHZو یا 1/96GHz تنظیم شده باشد. تابش مایکروویو خروجی، از بازتابنده نیمه شفاف گسیل می شود. وقتی از مولد 6 مرحله ای مارکس که در هر مرحله تا 25 kV باردار شده استفاده می شود، پلاسمایی که با موج مایکروویو برهم کنش می کند، می تواند به طور ناگهانی توان مایکروویو پرتوان مشدد را (بیش از 100 برابر) افزایش دهد. در این شرایط، بیشینه میدان الکتریکی ثبت شده در کاواک مشدد در فرکانس 1/69 GHz بیش از 580 kV/cm است. درک کامل پاسخ پلاسمای تاج به موج الکترومغناطیسی مسئول بالا رفتن انرژی مایکروویو پرتوان در داخل مشدد است. در این مقاله استفاده از مولد انباشت مغناطیسی (MCG) به عنوان منبع مایکروویو پرتوان مورد بحث و بررسی قرار گرفته است.

مایکروویو پرتوان، انباشت مغناطیسی، همدوسی پرتو، آنتن مارپیچی