2023-06-252023-06-25https://tore.tuhh.de/handle/11420/15649This research project deals with the magnetron, an electron beam tube, in which a structurized electron beam interacts with an electro-magnetic resonant structure. Thus electric power can be generated at frequencies in the submillimeter-wave range. This range is of high actual interest, because it offers a number of technical and scientific applications. Our investigations are aiming to develop a completely new physical model of the magnetron with the potential to realize a quantitative design following well-defined criteria for the first time. Thus the road will be paved leading to a powerful but still handy high-frequency generator for the so-called terahertz (THz) frequency range. The new model shall be able to establish optimization guidelines for the operational and geometrical parameters and detect completely new modes of operation. These investigations will be illustrated by several experimental prototypes, which shall be produced by the world-wide leading magnetron laboratory in Kharkov, Ukraine.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 ein leistungsstarker, aber dennoch handlicher Hochfrequenz-Generator für diesen Terahertz (THz) genannten Frequenzbereich entwickelt und gefertigt werden kann. Das neue Modell soll konkrete Angaben über eine Optimierung der Betriebs- und Geometrie-Parameter liefern sowie gänzlich neue Betriebsformen erkunden. Zur Illustration sollen mehrere experimentelle Prototypen dienen, die in dem weltweit wohl führenden Magnetron-Labor in Kharkov, Ukraine, gebaut werden sollen.