Серед найбільш помітних результатів роботи за означеними напрямками потрібно відзначити такі:

Отримала подальший розвиток модель клинотрона, що враховує неоднорідність розподілу магнітного поля та дозволяє оптимізувати положення клинотрона в робочому зазорі фокусувальної системи; відповідно до моделі було розроблено клинотрон неперервної дії з широкою смугою робочих частот 340-410 ГГц із максимальною вихідною потужністю 50 мВт [1,2].

З метою підвищення ефективності електронно-хвильової взаємодії розроблено клинотрон із триступінчастою гребінкою та робочим діапазоном частот від 79 до 106 ГГц. Вихідна потужність пристрою перевищувала 2 Вт, а в діапазоні плавного електронного налаштування частоти від 95,3 до 97,9 ГГц спостерігалася висока стабільність вихідної потужності [3,4].

Характеристика та зовнішній вигляд клинотрона безперервної дії на частоту 400 ГГц

Нові результати отримано під час дослідження режимів роботи мазерів на циклотронному резонансі (МЦР). Показано існування «додаткового» механізму групування електронів у галузі слабо неоднорідного магнітного поля в низьковольтних МЦР. Завдяки цьому механізму вдалося підвищити ефективність взаємодії гвинтового електронного пучка з модами резонатора традиційної геометрії за рекордно низької прискорювальної напруги 2,2 кВ, а також збудити моди типу TE_11q для поздовжнього індексу q від 1 до 7, що, в свою чергу, дозволило перестроювати частоту генерованих коливань у діапазоні 8,0 – 9,3 ГГц [5,6].

Методами чисельного моделювання показано можливість ефективної генерації коливань у гіротронах із дводзеркальним резонатором, конфокальним та планарним. Розрахунки виконано для гіротронів на основному гірорезонансі в діапазоні 75 ГГц з індукцією магнітного поля в області резонатора до 3 Т. У гіротроні з планарним резонатором, утвореним двома пласкими дзеркалами, ефективність одночастотної генерації становила 15%; стрічковий гвинтовий електронний пучок (ГЕП) було сформовано планарною магнетронно-інжекторною гарматою із прискорювальною напругою 12 кВ та струмом 1 А [7]. Ефективність одночастотної генерації для гіротрона з конфокальним резонатором, утвореним двома циліндричними дзеркалами, становила 14% за прискорювальної напруги 5 кВ та струмі стрічкового ГЕП 300 мА. Значення пітч-фактора в обох випадках знаходилися в діапазоні 1 – 1,35 [8].

Фотографія низьковольтного МЦР та результати траєкторного аналізу стрічкового ГЕП

із планарною магнетронно-інжекторною гарматою

Описані вище результати отримані групою науковців під керівництвом д.т.н. Б. П. Єфімова та к.ф.-м.н. О.М. Кулешова.

Протягом останніх десяти років під керівництвом Б.П. Єфімова проведено цикл робіт з дослідження довготривалих плазмових утворень, що збуджуються електричними розрядами в слабких електролітах. У період з 2008 по 2011 рік ці дослідження здійснювалися в рамках двох регулярних проектів, виконуваних під егідою УНТЦ за фінансової підтримки уряду Канади. Основні наукові результати за цим напрямком такі:

• електричні режими збудження довготривалих плазмоїдів із часом існування до 0,4 с у повітрі було експериментально досліджено; методами швидкісної зйомки, радіолокаційного та спектрального аналізу були отримані оцінки концентрації часток у плазмоїді, динаміки його існування та спектральний склад випромінювання [9];
• розроблено методику допплерівської локації із використанням триканального локатора для вивчення динаміки довготривалого плазмоїда, яку було реалізовано в експериментальній установці та випробувано на стратифікованому позитивному стовбурі тліючого розряду [10];
• розроблено та реалізовано експериментальну установку для підпалювання мікрохвильової плазми на кінці однопроводової лінії, що дозволило суттєво полегшити відпрацювання методик дослідження довготривалої плазми; досліджено режими роботи однопроводової лінії передачі електромагнітної енергії у міліметровому та субміліметровому діапазонах [11,12];
• запропоновано модель для описування динаміки довготривалого плазмоїда на основі збудження комплексних електромагнітних хвиль у шаруватих періодичних середовищах, яка отримала підтвердження в ході експериментального дослідження розподілу хвиль щільності води в умовах електричного розряду та зародження плазмоїда [13].

Починаючи з 2007 року проводяться роботи зі створення релятивістського імпульсного магнетрона на довжину хвилі 8 мм. Це перша спроба створення подібного пристрою в міліметровому діапазоні, і вона здійснюється спільно з фахівцями Інституту плазмової електроніка та нових методів прискорення ННЦ «ХФТІ» із використанням їхнього високовольтного обладнання.

Науковцями відділу розраховано параметри резонаторної системи та простору взаємодії магнетрона, що дозволяють реалізувати режим взаємодії з просторовою гармонікою зі всіма пов’язаними з цим позитивними наслідками. Запропоновано спосіб та виготовлено пристрій для вимірювання довжини хвилі випромінювання магнетрона (н.с. С.М. Терьохін).

Проведені експерименти загалом підтвердили правильність вибраних рішень. Наразі тривають роботи з модернізації експериментального устаткування, оптимізується електродинамічна система магнетрона з метою підвищення ККД та отримання максимально можливої потужності випромінювання (до 1 МВт) [14].

Пристрій має перспективи знайти застосування в якості дистанційного формувача електричного поля заданої напруги. Мета таких досліджень – визначити поріг стійкості радіоелектронної апаратури (та інших об’єктів) до впливу електромагнітного випромінювання в різних областях спектра як штучного, та і природного походження (приміром, грозові розряди). Такі дослідження здавна проводилися у довгохвильових діапазонах, а просування до короткохвильових гальмується через відсутність відповідних джерел.

Теоретичні дослідження динаміки заряджених пучків та їхньої взаємодії з електромагнітними хвилями в сучасних потужних помірно релятивістських пристроях НВЧ проводилися у відділі групою вчених під керівництвом к.ф.-м.н. К.В. Ільєнко.

Вперше побудовано аналітичний опис динаміки електронів у полі накачування гібридного лазера/мазера на вільних електронах (ЛВЕ/МВЕ), що є дійсним для всіх можливих значень провідного магнітного поля та, з його допомогою, вперше дано аналітичний критерій хаотизації динаміки часток пучка в гібридних ЛВЕ/МВЕ [15]. Запропоновано режим «оптимального» перевищення точного магніторезонансу, що відкриває можливість забезпечення високого ККД планарного гібридного ЛВЕ/МВЕ-підсилювача із регулярним хвилеводом за помірних значень амплітуди поперечного знакозмінного магнітостатичного поля ондулятора. Побудовано стаціонарну тривимірну нелінійну теорію ЛВЕ/МВЕ-підсилювача, що послідовно враховує як вихрову компоненту квазіелектростатичного, так і квазімагнітостатичне поля просторового заряду (не розповсюджувану, закритичну компоненту збуджуваного зарядженим пучком ЕМ поля). Встановлено, що вихрова компонента поля просторового заряду послаблює дефокусуючий вплив потенційної компоненти на групування в пучку [16]. Показано, що за використання методів еволюційної оптимізації можливо втричі збільшити ККД хвилеводних помірно релятивістських ЛВЕ/МВЕ-підсилювачів [17]. Запропоновано процедуру побудування рішень рівняння Максвела в дарвінівському наближенні для (кругової) циліндричної ідеально проводильної камери дрейфу. Знайдено власні квазістатичні електричне (із вихровою поправкою) та магнітне поля, що створюються довільними щільностями заряду та струму, які задовольняють рівнянню неперервності. Вивчено питання покращення збіжності отриманих виразів для полів на прикладі потенційної складової квазіелектростатичного поля та запропоновано узагальнення на випадок обмежених у поздовжньому напрямку камер дрейфу [18]. Побудовано аналітичні оцінки для критичного струму замагниченого кільцевого пучка заряджених часток у необмеженій у поздовжньому напрямку коаксіальній камері дрейфу за наявності діелектричної вставки кінцевої товщини, яка безпосередньо прилягає до зовнішнього провідника коаксіалу, а також аналітичну оцінку різниці потенціалів між внутрішнім та зовнішнім провідниками коаксіалу [19]. Запропоновано новий спосіб описання статичної складової потенційного електричного поля просторового заряду пучка заряджених часток, що розповсюджується в необмеженому в поздовжньому напрямку регулярному однозв’язному хвилеводі, що подібне до підходу Кісунько-Вайнштейна [20].

Вчені відділу першими знайшли обґрунтування фізики процесів у магнетронах з «харківським» режимом роботи  (керівник к.ф.-м.н. В.Д. Єрьомка). Теоретичними та експериментальними методами доведено, що основний вклад до ефективного енергообміну з електромагнітними хвилями у схрещених статичних електричному та магнітному полях у магнетронах терагерцового діапазону з «харківським» режимом роботи належить  електронно-хвильовій взаємодії в режимі дрейфово-орбітальних резонансів [21, 22]. Застосування нової аналітичної моделі, випробуваної із використанням тривимірних числових моделей, суттєво полегшує процеси розрахунку параметрів та конструювання імпульсних магнетронів у терагерцовій області спектра, зокрема, доведено можливість реалізації імпульсних магнетронів субміліметрового діапазону із потужністю вихідного сигналу в декілька сотень Ватт.

Серед нових досягнень вчених та інженерів відділу протягом останніх років варто згадати розробку субміліметрового клинотронного комплексу із високостабільним електромагнітним випромінюванням та рівнем вихідної потужності понад 40 мВт. Також розроблено та створено низьковольтний мазер на циклотронному резонансі із використанням нового принципу групування електронного потоку та устаткування мікрохвильового підпалювання плазми.

Вперше на базі двокаскадного клинотрона розроблено помножувач частоти субміліметрового діапазону. У першому каскаді пристрою генерується сигнал 3-мм діапазону, а в другому відбувається трикратне помноження частоти. Під час експериментальних досліджень виявлено порівняно низьковольтні режими роботи помножувача з напруженістю магнітного поля в 2-3 раз меншою, ніж у звичайних клинотронів субміліметрового діапазону. На довжині хвилі 0,93 мм вихідна потужність помножувача досягала 10 мВт із електронним налаштуванням частоти у смузі 365 МГц. У поєднанні з «клинотронним ефектом» запропонована схема помножувача частоти відкриває перспективу успішного освоєння терагерцового діапазону. Пристрій не має аналогів  серед приладів подібного класу (розробник к.ф.-м.н. М.В. Мільчо).

Отримано патенти України на винаходження нових генераторів електромагнітного випромінювання терагерцового діапазону з просторово розвиненим електронним потоком: імпульсних магнетронів з холодним катодом на дрейфово-орбітальних резонансах, клинотронів, гіроклинотронів, клинооротронів, орбиктронів, клиноорбіктронів, клістронів з розподіленою взаємодією, наноклістронів. Запропоновано, запатентовано та реалізовано оригінальний засіб стабілізації частоти коливань вихідного сигналу клинотронів, орбіктронів, клістронів з розподіленою взаємодією, наноклістронів та магнетронів терагерцового діапазону [23-25] (автори: В.Д. Єрьомка та інші).

1. У результаті теоретичних досліджень та тривимірного чисельного моделювання взаємодії стрічкового електронного потоку з гібридними об’ємно-поверхневими хвилями в електродинамічних системах черенковського генератору ТГц діапазону з періодично-неоднорідною гребінкою було продемонстровано підвищення ефективності електронно-хвилевої взаємодії у разі використання гребінок збільшеної довжини. (E. Khutoryan, A. Kuleshov, S. Ponomarenko, , “The Regime of the Efficiency Increase by Use of Long Circuits in the THz Cherenkov Oscillator,” IEEE Transactions on Electron Devices, vol. 70, no. 10, pp. 5319-5326, Oct. 2023, DOI: 10.1109/TED.2023.3301841).
2. Проведені експериментальні дослідження показали, що при збудженні типів коливань у напівсферичному ВР за допомогою щілинних елементів зв’язку, які зміщені до периферії дзеркал більше, ніж на дві довжини хвилі, в резонаторі збуджуються аксіально-симетричні типи коливань квазі–TEM*_01qі квазі–TEM_11q. Подібні типи коливань при осьовому способі збудження у ВР не збуджуються. Подібні типи коливань у відомій науковій літературі не описані. (І.К. Кузьмичов, О.Є. Когут, Б.I.Музичишин, [та інші] “Збудження хвилі TЕ₀₁ у круглому хвилеводі за допомогою вищих типів коливань відкритого резонатора,” Радiофiзика i радiоастрономiя, т. 28, № 3, с. 243-256, 2023. DOI: https://doi.org/10.15407/rpra28.03.243).

1. За результатами моделювання розроблено конструкцию гіротрону з імпульсною магнітною системою на 15 Тл, що забезпечує 40 Вт на фундаментальній циклотронній гармоніці на частоті 383.7 ГГц та декілька мВт на другій гармоніці на частоті 800 ГГц. У результаті експериментальних досліджень продемонстровано збудження моди ТЕ_1,4 на фундаментальній гармоніці та моди ТЕ_8,5 на другій циклотронній гармоніці з параметрами, що відповідають результатам моделювання. (H. Xiao, Yu Huang, X. Han, [et. al], “Development and Initial Experimental Results of a Terahertz Pulsed Field Gyrotron in the WHMFC,” IEEE Transactions on Electron Devices, vol. 69, no. 9, pp. 5242-5247, Sept. 2022. https://ieeexplore.ieee.org/document/9837884).
2. Розглянуто особливість збудження хвилі ТЕ₀₁ у відрізку круглого хвилеводу, виконаного в центрі одного із дзеркал, за допомогою вищих типів коливань ТЕМ_30q та ТЕМ*_11q такого складеного відкритого резонатора (ОР). Ефективність збудження хвилі ТЕ₀₁ за допомогою зазначених типів коливань резонатора не велика. Вона зростає до 95% при збудженні цієї хвилі за допомогою внутрішнього кільця поля типу коливань ТЕМ*_11q. При цьому нормований радіус круглого хвилеводу повинен дорівнювати 0,993. Завдяки відрізку круглого хвилеводу вищий аксіально-несиметричний тип коливань ТЕМ_30q трансформується на вироджений аксіально-симетричний тип коливань ТЕМ*_11q. Структура електричного поля у внутрішньому кільці поля розглянутого типу коливань стає подібною до структури електричного поля хвилі ТЕ₀₁ у хвилеводі. (I.K. Kuzmichev, A.E. Kogut, B.I. Muzychishin, [et. al], “Features of the TE₀₁ Wave Excitation in a Composite Open Resonator,” American Journal of Engineering Research (AJER), vol. 11, no. 9, pp. 55-67. e-ISSN: 2320-0847 p-ISSN: 2320-0936).
3. Розроблено методику проектування модифікованих джерел електромагнітного випромінювання на основі магнетронів у Х, Кu та W частотних діапазонах. Набула подальшого розвитку теорія магнетронів з двома висновками енергії. Як методи дослідження були використані метод еквівалентних схем (для вирішення задач електродинаміки анодних блоків магнетронів, включаючи висновки енергії) та метод великих частинок у 2-D та 3-D наближеннях (для розрахунку вихідних характеристик магнетронів з двома висновками енергії та аналізу електронно-хвильового взаємодії). Розроблені конструкції магнетронів з двома виводами енергії у Х та Ku діапазонах адаптовані на міліметровий W діапазон. (G. Churyumov, S. Qiu, and N. Wang, “The Low-Voltage Magnetrons with Two Energy Outputs,” 23^th International Vacuum Electronics Conference (IVEC 2022), 25-29 April 2022 Monterey, California, 2022. (https://ieeeivec.org/ 2022_Digest/starthere.htm).

1. Вперше теоретично та експериментально продемонстровано підвищення потужності випромінювання та розширення діапазону перестроювання частоти гіротронів завдяки взаємодії полігвинтових електронних пучків з великим пітч-фактором з висшими аксіальними модами у просторі дифракційного виводу енергії. У результаті досліджень виявлено, що формування полігвинтових електронних потоків з профільованим розподілом швидкостей електронів та великим пітч-фактором дозволяє підвищити потужність висших аксіальних мод завдяки ефектам відбиття та трансформації мод у просторі дифракційного виводу енергії гіротронів з традиційною геометрією. (E. Khutoryan, A. Kuleshov, S. Kishko, [et. al], “Increase of Gyrotron Output Power at High-Order Axial Mode Through an After-Cavity Excitation of the Next Transverse Mode,” Journal of Infrared, Millimeter and Terahertz Waves, vol. 42, issue 6, pp. 684–700, 2021. https:// link.springer.com/article/10.1007/s10762-021-00798-3).
2. У результаті теоретичних досліджень було розроблено двовимірну теоретичну модель ТГц клинотронів на гібридних об’ємно-поверхневих модах з механічним перестроюванням частоти у широкому діапазоні. На основі двовимірної теорії продемонстровано ефективне збудження гібридних об’ємно-поверхневих коливань у резонаторах ТГц клинотронів з багатоперіодичними гребінками, досліджено механізми зворотного зв’язку та оптимізовано вивід енергії, що дозволяє реалізацію механічного перестроювання частоти генерації в широкому діапазоні. (E. Khutoryan, A. Kuleshov, S. Ponomarenko, [et. al], “Efficient Excitation of Hybrid Modes in a THz Clinotron,” Journal of Infrared, Millimeter and Terahertz Waves, Vol. 42, Issue 6, pp. 671–683, 2021. https://link.springer.com/article/10.1007/s10762-021-00800-y).
3. Проведені дослідження з збудження в напівсферичному резонаторі першого вищого типу коливань ТЕМ_10q. В результаті проведених досліджень встановлено, що максимальний коефіцієнт підсумовування потужностей окремих джерел має місце в режимі максимальної добротності розглянутого коливання. На частоті 75 ГГц при апертурних елементах зв’язку коефіцієнт підсумовування двох джерел становить величину порядку 90% при періоді дротяної решітки в їх розкривах рівною 0,6 мм. (B. Muzychishin, I. Kuzmichev, O. Voitovych, [et. al], “Spectrum of OR Oscillations with Aperture Excitation Method,” 2022 IEEE 2nd Ukrainian Micro- wave Week (UkrMW), November 14-18, 2022: conf. proc., Kharkiv, Ukraine, 2022, pp. 1-4. DOI: 10.1109/UkrMW 58013.2022.100 37094).

1. Спектральні властивості терагерцових (ТГц) клинотронів безперервної дії було вивчено як теоретично, так і експериментально. Резонансні властивості клинотронів, що мають сильний вплив на ширину спектральної лінії, були проаналізовані як для частот нижче 150 ГГц, де резонанси визначаються відбиттями поверхневої хвилі, так і для приладів ТГц діапазону частот, де резонанси обумовлені головним чином ефектом перетворень мод у надрозмірних резонаторах. Вивчено та обговорено вплив пульсацій напруги пучка на розширення спектральної лінії в клинотроні ТГц діапазону частот. Ширина спектральної лінії 1,18 МГц була продемонстрована на частоті 346,4 ГГц для клинотрону з вихідною потужністю 100 мВт, коли стабільність вихідної напруги високовольтного джерела живлення становила 5 мільйонних часток (S. Ponomarenko, A. Likhachev, V. Stoyanova, [et. al], “Spectral Characteristics of THz CW Clinotrons,” IEEE Transactions on Electron Devices, vol. 67, issue 12, pp. 5766 – 5770, Dec. 2020. https://ieeexplore.ieee.org/document/9248643).
2. Сформульовано дві умови, які необхідні для одночасного збудження мод у клинотроні-помножувачу: рівність швидкостей робочих просторових гармонік; строга кратність частот двох мод. Одержано зручні діаграми для проектування схеми помноження частоти з будь-якою кратністю. Узагальнено строгий аналітичний метод розрахунку дисперсії гребінки на вищі смуги пропускання великих номерів. (М.В. Мільчо, К.В. Ільєнко, “Помножувач частоти у субміліметровому діапазоні хвиль. Частина 1. Умови одночасного збудження двох мод із кратними частотами у системі сповільнення хвиль генераторів О-типу,” Радіофізика та електроніка, т. 25, № 4, с. 38–53, 2020, https://oaji.net/ articles/2020/8456-1607888623.pdf. М.В. Мільчо, К.В. Ільєнко, “Помножувач частоти у субміліметровому діапазоні хвиль. Частина 2. Обґрунтування моделі компактних електронних ущільнень, які існують тривалий час,” Радіофізика та електроніка, т. 25, № 4, с. 54–65, 2020. https://oaji.net/ articles/2020/8456-1607888623.pdf).
3. Запропонована блок-схема і створений експериментальний стенд, який дозволяє проводити комплексні дослідження з підсумовування потужностей двох (можливо чотирьох) окремих джерел у відкритій електродинамічної системі. При цьому в якості задаючого генератора використовується тільки одне твердотільне або вакуумне джерело. У резонаторі збуджується перший вищий аксіально-несиметричний тип коливань ТЕМ_10q. В результаті проведених досліджень встановлено, що максимальний коефіцієнт підсумовування потужностей окремих джерел має місце в режимі максимальної добротності розглянутого коливання. На частоті 75 ГГц при щілинних елементах зв’язку коефіцієнт підсумовування двох джерел не перевищує 72%. (І.К. Kuzmichev, B.I. Muzychishin, A.Y. Popkov, [et. al], “Summation of Powers in Open Resonator with Slotted Coupling Elements,” Advanced Electromagnetics, vol. 10, no. 3, pp. 7-13. 2021. DOI: https://doi.org/10.7716/aem.v10i3.1721).

1. Теоретично та експериментально досліджується новий генератор, що дозволяє просуватися в короткохвильову частину субміліметрового діапазону. Пристрій, що використовує принцип множення частоти, розроблений як модифікація генератора зворотної хвилі з гребінчастою сповільнюючою структурою (клинотрон). Секції модулятора електронного пучка (банчера) і генератора вихідного випромінювання (уловлювача) об’єднані в єдиний електровакуумний прилад – клинотрон-помножувач. (М.В. Мільчо, “Дослідження та проектування відбірника потужності для електровакуумного помножувача частоти субміліметрового діапазону хвиль,” Радіофизика та електроніка. Харків, т. 24, № 3, с. 45-60, Вересень 2019. https://doi.org/10.15407/rej2019.03.045. M.V. Milcho, K.V. Ilyenko, I.V. Lopatin, and [et al.], “Klynotron-multiplier for submillimeter waveband, Telecommunications and Radio Engineering, vol. 78, No. 2, pp. 137-152, January 2019. DOI: 10.1615/TelecomRadEng.v78.i2.50).
2. Теоретично та експериментально продемонстровано ефективну роботу гіротрону з двома електронними потоками в низьковольтному режимі у діапазоні частот 300-400ГГц. У результаті експериментальних досліджень отримано вихідну потужність електромагнітного випромінювання на рівні 60 Вт на частоті 400 ГГц у гіротроні з прискорювальною напругою 5,4 кВ, у той час як мінімальна напруга генерації склала 2,4 кВ, що добре узгоджується з моделюванням. Показано можливість ще більшого зниження прискорювальної напруги. Розроблено компактну магнетронно-інжекторну гармату, що формує гвинтові електронні потоки з більшим пітч-фактором у діапазоні низьких напруг. (A. Kuleshov, E. Khutoryan, S. Kishko, [et. al], “Low-Voltage Operation of the Double-Beam Gyrotron at 400 GHz,” IEEE Transactions on Electron Devices, Volume: 67, Issue: 2, pp. 673-676, Feb. 2020. https://ieeexplore.ieee.org/document/8946900).

В результаті проведених теоретичних та експериментальних досліджень було розроблено системи міліметрового та ТГц діапазонів на основі клинотронів та гіротронів для досліджень біологічних об’єктів за допомогою ЯМР-ДПЯ спектроскопії. Отримано залежності ширини спектральної лінії клинотронів ТГц діапазону від пульсацій прискорювальної напруги та визначено діапазон пульсацій напруги джерела живлення клинотрона, що забезпечує ширину спектральної лінії та потужність генерації, необхідні у ЯМР спектроскопії з динамічною поляризацією ядер. Вперше запропоновано та реалізовано стабілізацію параметрів випромінювання гіротронів з триелектродною МІГ за допомогою двоконтурного методу ПІД управління струмом та пітч-фактором пучка, що дозволило отримати нестабільність потужності та частоти генерації менше 0,1 % та 10^-6 відповідно у гіротронах для ЯМР-ДПЯ спектроскопії з безперервною тривалістю експериментів більше 30 годин. (A. Likhachev, A. Danik, Yu. Kovshov and [et al.], “Compact radiation module for THz spectroscopy using 300 GHz continuous-wave clinotron,” Review of Scientific Instruments, vol. 90, issue 3, 034703, March 2019. https://doi.org/10.1063/1.5064796)

1. У наближенні сильного зовнішнього магнітного поля отримано аналітичні вирази першого порядку для скалярного потенціалу, що створюється пучком заряджених частинок, який розповсюджується у необмеженій у повздовжньому напрямку коаксіальній камері дрейфу, які враховують нелінійний вплив струму інжекції пучку. Знайдено зони значень струму інжекції пучка заряджених частинок, що розповсюджується у необмеженій у поздовжньому напрямку коаксіальній камері, які відповідають наявності декількох рішень нелінійного звичайного диференційного рівняння, котре описує розподіл скалярного потенціалу, що створює пучок у такій камері дрейфу. (T. Yatsenko, and K. Ilyenko, “Relativistic charged-particle beam scalar potential calculations for coaxial drift tube of infinite length,” Питання атомної науки і техніки. Серія: «Плазмова електроніка і нові методи прискорення, вип. 6(112), с. 91-95, 2017).
2. Розроблено композитну фокусувальну систему з постійних магнітів і вставок із магнітом’якого матеріалу для сучасних компактних вакуумних електронних приладів клинотронного типу субміліметрового діапазону, яка має потенціал поліпшення щонайменше на чверть від маси поточної власної конструкції, зберігаючи необхідне значення супровідного магнітного поля, спрощуючи складання магнітної системи та зменшуючи її загальні габаритні розміри. Виготовлено композиційний магнітопровід з постійних магнітів та полюсних наконечників з покращеними масово-габаритними характеристиками для пакетованого магнетрону 8-мм діапазону, що працює в режимі просторової гармоніки. (К. Ільєнко, Ю. Новосел, Т. Яценко, “Оптимізація фокусувальної системи на постійних магнітах для клинотронів субміліметрового діапазону,” Електроніка та інформаційні технології, вип. 8, с. 118-126, 2017).