ELECTROMAGNETIC RADIATION GENERATION

• Main Authors: KONOPLEV, Ivan V, HENDERSON, Mark
• Format: Patent
• Language: English; French
• Published: 16.05.2024
• Subjects: BASIC ELECTRIC ELEMENTS; ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS; ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ELECTRICITY; PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OFNEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMICBEAMS; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE; WAVEGUIDES

In an embodiment, an apparatus (100) is described. The apparatus is configured to generate electromagnetic radiation (102) comprising a frequency component in a frequency range of 10GHz to 10THz, the apparatus comprises an electron source (104) configured to produce an electron beam (106). The apparatus further comprises a magnetic field generator (108) configured to produce a magnetic field to condition and guide the electron beam within an interaction region where the electromagnetic radiation (102) is generated. The apparatus further comprises a waveguide (110) comprising a cylindrical structure. The cylindrical structure is coaxially aligned with the electron beam in the interaction region. An inner surface (216) of the cylindrical structure is configured to facilitate a Cherenkov interaction between the electron beam and an electromagnetic field excited and supported inside the waveguide to generate the electromagnetic radiation. The apparatus further comprises an output coupler (112) configured to output the electromagnetic radiation from the apparatus. The apparatus further comprises an electron beam collector (114) configured to collect the electron beam and recuperate energy from the electron beam after the interaction region. Dans un mode de réalisation, un appareil (100) est décrit. L'appareil est configuré pour générer un rayonnement électromagnétique (102) comprenant une composante de fréquence dans une plage de fréquences de 10 GHz à 10 THz, l'appareil comprend une source d'électrons (104) configurée pour produire un faisceau d'électrons (106). L'appareil comprend en outre un générateur de champ magnétique (108) configuré pour produire un champ magnétique pour conditionner et guider le faisceau d'électrons à l'intérieur d'une région d'interaction où le rayonnement électromagnétique (102) est généré. L'appareil comprend en outre un guide d'ondes (110) comprenant une structure cylindrique. La structure cylindrique est alignée coaxialement avec le faisceau d'électrons dans la région d'interaction. Une surface interne (216) de la structure cylindrique est configurée pour faciliter une interaction de Cerenkov entre le faisceau d'électrons et un champ électromagnétique excité et supporté à l'intérieur du guide d'ondes pour générer le rayonnement électromagnétique. L'appareil comprend en outre un coupleur de sortie (112) configuré pour délivrer le rayonnement électromagnétique provenant de l'appareil. L'appareil comprend en outre un collecteur de faisceau d'électrons (114) configuré pour collecter le faisceau d'électrons et récupérer de l'énergie à partir du faisceau d'électrons après la région d'interaction.