Основная трудность в создании электродинамических систем, адекватных сильноточным МСЭ и ЛСЭ заключается в необходимости одновременно удовлетворить требованиям, чтобы такая система обеспечивала селективное возбуждение моды, образованной потоком лучей, которые распространялись бы под малым углом к поступательной скорости частиц : и могла бы транспортировать интенсивный электронный поток. Решением проблемы может служить использование высокоселективных резонаторов в виде отрезка металлического волновода с гофрированной боковой стенкой, где при брэгговском условии:

реализуется резонансное рассеяние волн.

Наряду с совершенствованием электродинамических систем развитие МСЭ и ЛСЭ должно включать в себя и совершенствование активного вещества. Каждому типу инжекторов и каждому частотному диапазону должен соответствовать свой наиболее удобный способ придания электронам осцилляторного движения. Пока же в качестве осцилляторов используют электроны, колеблющиеся с баунс-частотой в периодическом магнитном поле. МСЭ и ЛСЭ соответствующего типа – убитроны – весьма перспективны для продвижения в оптической, а возможно и в более коротковолновые диапазоны. Что же касается относительно длинных волн, то здесь наиболее привлекателен мазер на циклотронном авторезонансе (МЦАР), где электроны, вращающиеся с частотой в однородном магнитном поле взаимодействуют с волной, фазовая скорость которой близка к скорости света. В таких условиях, близких к авторезонансу, отклонение частиц от синхронизма с волной, вызванные изменением их энергий и поступательных скоростей, почти полностью компенсируют друг друга: . Благодаря этому МЦАР, согласно теории, должен обладать более высоким КПД и быть менее чувствительным (адаптивным) к начальному разбросу скоростей электронов, чем другие МСЭ и ЛСЭ.

Для проверки изложенных соображений была рассчитана на основе нелинейной теории конструкция, в которой изменением параметров ускорителя и электронно-оптической системы можно было реализовать как режим убитрона, так и режим МЦАР. Трубчатый электронный пучок имел диаметр 6 мм, энергию частиц 350-600 кэВ, ток 0,4-1,0 кА и длительность 100 нс. Для уменьшения разбросов поперечных скоростей частиц и радиусов их ведущих центров использовался двойной катод, помещённый в магнитное поле той же величины, что и на участке взаимодействия. Накачка осцилляторной энергии в пучок производилась пространственно- модулированным магнитным полем с периодом D=2 cм. Модуляция осуществлялась вытеснением поля импульсного соленоида системой медных колец, имеющих радиальные разрезы. Такая конструкция отличается от широко применяемых систем сплошных колец тем, что не приводит к снижению продольного поля. В МЦАР использовались 3 кольца, в убитроне 12 колец.