Конструкция ЭОС должна быть выполнена так, чтобы моновинтовой электронный пучок имел радиус r0, при котором он располагается в области максимальной азимутальной компоненты электрического поля волны типа TEmq. Угловая орбитальная скорость электронов в моновинтовом пучке v9=r0Q=r0wln.
Основной особенностью гиротронных генераторов обратной волны, существенно отличающей их от классических ЛОВ Отипа, являются, вопервых, сам принцип действия гиротронов, при котором энергообмен электронов с волной происходит прежде всего благодаря значительным поперечным скоростям электронов в криволинейном потоке и, вовторых, взаимодействие происходит с поперечными компонентами ванны незамедленной волны типа ТЕт в гладкой волноводной системе с положительной дисперсией.
Таким образом, в гироЛОВ исчезает основной признак классической ЛОВ волна с отрицательной дисперсией в замедляющей системе, обеспечивающая возникновение внутренней обратной связи для выполнения условий самовозбуждения.
Как было указано выше, впервые объяснение механизма взаимодействия криволинейных электронных потоков с незамедленными бегущими волнами в системах с положительной дисперсией было дано С.И.Тетельбаумом.
Для объяснения механизма взаимодействия криволинейных электронных потоков с бегущими волнами в введено понятие "фазовой скорости последовательности заряженных частиц" смысл которого состоит в следующем.
данном случае скорость перемещения огибающей сгустков, показанной на рисунке 16 пунктиром. При ю>П фазовая скорость последовательности частиц совпадает по направлению с vz. При ю<П эти скорости направлены в противоположные стороны, и заряженные частицы будут отдавать энергию обратной волне, распространяющейся навстречу поступательному движению электронов. Фазовую скорость последовательности частиц можно в этом случае считать отрицательной
В действующих конструкциях гироЛОВ, так же как и в гиромонотронах, применяются электроннооптические системы, формирующие поливинтовые или моновинтовые электронные пучки в осевом магнитном поле; в качестве высокочастотных систем применяются цилиндрические волноводы, возбуждаемые волнами типа TEm>q>p, согласованные на катодном конце сочленением с волноводом вывода мощности и на коллекторном конце введением поглощающей нагрузки.
Основным достоинством гиротронных генераторов обратной волны является возможность перестройки частоты автоколебаний в широком диапазоне. Перестройка достигается изменением магнитного поля или энергии электронного пучка. Существенным недостатком этих генераторов является высокая зависимость частоты от скорости электронов, приводящая к высокому уровню частотного шума выходного сигнала.
Активная разработка и промышленное освоение мощных гиротронных генераторов миллиметрового диапазона волн в конце прошлого столетия и в настоящее время в России, США, Японии, в Европе стимулируются многими актуальными проблемами, решение которых требует построения высокоэнергетичных источников электромагнитного излучения в миллиметровом диапазоне волн.
К таким проблемам следует отнести в первую очередь создание источников энергии на основе термоядерного синтеза, для которых задача управляемого нагрева плазмы в магнитном поле имеет принципиальное значение. Для этой цели необходимы мощные источники с уровнями мощности до 1 МВт в течение секунд, действующие на частоте циклотронного резонанса расплавленной плазмы, находящейся в магнитном поле термоядерного реактора. Эти частоты в настоящее время лежат в интервале 100170 ГГц 43. Нагрев на основе электронного циклотронного резонанса (Electron cyclotron resonance heatng ECRH) используется как метод вспомогательного нагрева в большинстве устройств термоядерного синтеза, в том числе в "токамаках" 48. Имеются два основных преимуществ циклотронного нагрева плазмы по сравнению с другими методами. Это, вопервых, возможность нагрева в локализованных областях, определяемых распределением магнитного поля в плазме, вовторых, возможность удаления источника излучения от реактора на значительное расстояние (десятки сотни метров) и применение направленных вводов энергии в реактор, имеющих малые размеры поперечного сечения. Высокие урони средней мощности и КПД, реализуемые в гиротронных генераторах определили их наибольшую применимость в реакторах термоядерного синтеза.
К другим важным направлениям использования гиротронных генераторов, следует отнести их применение в различных технологических процессах в промышленности: синтез керамических материалов высокой чистоты, плотности и повышенной прочности, локальный нагрев сочленений конструктивных элементов из различных материалов для их соединений, нагрев конструктивных элементов в процессе их покрытия пленками различных материалов.
Для применения в технологических процессах применяются в большинстве случаев гиротроны в диапазоне 3080 ГГц с уровнями непрерывной мощности 1030 кВт. Частично, для применения в промышленности используются гиротроны, применявшиеся в установках термоядерного синтеза и переведенные в режим непрерывного действия. Кроме того, специально разрабатываются гиротроны для промышленных целей. Как правило, эти приборы работают в длинноволновой части миллиметрового диапазона (3040 ГГц) на второй гармонике циклотронной частоты с целью уменьшения требуемой величины индукции магнитного поля. Применяются цилиндрические резонаторы на волне типа ТЕ021. Для возможности управления уровнем генерируемой мощности применяется диодная магнетронноинжекционная пушка в режиме ограничения температуры катода. Такая конструкция позволяет регулировать уровень выходной мощности путем изменения напряжения анода.
Конструкция ЭОС должна быть выполнена так, чтобы моновинтовой электронный пучок имел радиус r0, при котором он располагается в области максимальной азимутальной компоненты электрического поля волны типа TEmq. Угловая орбитальная скорость электронов в моновинтовом пучке v9=r0Q=r0wln. 
