Analytical field calculation in planar mm-wave structures for relativistic electron acceleration Part 1: laterally closed, periodic structures

Abstract

Zur Zeit werden Realisierungsmoglichkeiten fur Linearbeschleuniger im Frequenzbereich groser 100 GHz uberlegt, die in planarer Technologie aufgebaut werden sollen. Im ersten Teil der Arbeit wird eine zweiseitige, seitlich abgeschlossene und in Strahlrichtung periodische Anordnung analytisch mit Hilfe von Orthogonalreihen untersucht. Im Gegensatz zu konventionellen, rotationssymmetrischen Beschleunigerkomponenten, wie dem irisbelasteten Rundhohlleiter, ist die Orthogonalentwicklung in zwei Dimensionen durchzufuhren. Es werden numerische Ergebnisse fur die Dispersionsdiagramme und Feldbilder der ersten beschleunigenden und ablenkenden Wellentypen sowie die auf den Gutewert bezogene Shuntimpedanz einer Zelle angegeben. Im zweiten Teil werden dann offene Anordnungen ohne seitliche Begrenzung sowie aperiodische Strukturen mit endlich vielen Zellen behandelt, bei denen das Feld im Driftbereich durch ortlich kontinuierliche Spektralfunktionen beschrieben wird.