Analytical investigation and simulation of electromagnetic field of a current cylinder in a vacuum channel inside dielectric

Abstract

Целью данного исследования является анализ электромагнитного поля тонкого заряженного диска, равномерно движущегося ортогонально себе в однородной среде, а также в открытом волноводе из кольцевых проводников малого периода (по сравнению с характерными длинами волн). Стенка такого волновода описывалась с помощью эквивалентных граничных условий Вайнштейна-Сивова. Научная новизна состоит в исследовании возможности генерации излучения Вавилова-Черенкова в таком волноводе. Например, в работе показано, что в случае волновода из тонких лент такое излучение отсутствует, в то время как в волноводе из колец круглого поперечного сечения излучение Вавилова-Черенкова возникает при определенных параметрах (в частности, при достаточной густоте кольцевых проводников).

The purpose of this study is to analyze the electromagnetic field of a thin charged disk moving uniformly orthogonally to itself in a homogeneous medium, and in an open waveguide of circular conductors of small period (compared to the characteristic wavelengths). The wall of such a waveguide has been described by using equivalent Weinstein-Sivov boundary conditions. Scientific novelty consists in the study of the possibility of generating Vavilov-Cherenkov radiation in such a waveguide. For example, it is shown that in the case of a waveguide with thin ribbons such radiation is absent, while in a waveguide with rings of circular cross section the Wavilov-Cherenkov radiation arises at certain parameters (in particular, at sufficient density of circular conductors).