Gyrotronentwicklung
Das Gyrotron ist ein Mikrowellen-Oszillator, der auf dem Prinzip der Elektronen-Zyklotron-Maser-Instabilität beruht. Die Mikrowellenleistung wird aus der durch ein axiales Magnetfeld verursachten relativistischen Kreiselbewegung der Elektronen entnommen. Der Ausdruck "Gyrotron" leitet sich aus den griechischen Wörtern "Gyros = Kreisel" und "Elektron" her. Gyrotrons arbeiten effektiv im Frequenzbereich von 5 GHz bis 170 GHz mit Ausgangsleistungen von einigen Megawatt. Bei Betrieb mit einer Oberharmonischen können Mikrowellen im Wattbereich bis zu einem THz erzeugt werden.
Die Gruppe Wechselwirkungsanalyse und Komponenten des IHM deckt zwei Aufgabenbereiche bei der Entwicklung von Gyrotron-Oszillatoren ab, die beide in engem Zusammenhang mit der erzeugten hochfrequenten Welle stehen: Die wesentlichen Simulationswerkzeuge, die sich in erster Linie mit hochfrequenten Feldern und deren Wechselwirkung mit geladenen Teilchen befassen, werden hier gepflegt und weiterentwickelt. Die Gruppe ergänzt damit, die auf die Simulation des Elektronenstrahls und der Teilchenbewegung konzentrierten Arbeiten der Elektronenoptik. Der andere Aufgabenbereich besteht in der direkten Entwicklung von optimierten Komponenten aufgrund der Simulationen.