Аннотация:
Проведен анализ излучения Вавилова–Черенкова, генерируемого релятивистским электронным сгустком в прямоугольном волноводе с поперечно-неоднородным диэлектрическим заполнением. Предложен метод построения ортогонального базиса поперечного оператора с последующим его использованием для нахождения кильватерного поля релятивистского сгустка, движущегося вдоль или параллельно оси волновода. Получены дисперсионное уравнение для структуры и выражения для кильватерного поля, создаваемого подобным сгустком. На основе изложенного формализма проведены расчеты параметров ускорительной структуры для генераторных сгустков ускорителя AWA Аргоннской национальной лаборатории и комплекса FACET ускорителя SLAC. Показано, что использование подобных структур позволяет осуществлять генерацию градиентов ускоряющего поля $>$ 150 MV/m на частотах 20–35 GHz и $>$1 Ge V/m в частотном диапазоне $\sim$1 THz.