1 中国工程物理研究院 应用电子学研究所, 四川 绵阳 621900
2 高功率微波技术重点实验室, 四川 绵阳 621900
3 西南科技大学 理学院, 四川 绵阳 621010
在高增益相对论速调管放大器中,自激振荡严重影响器件的正常工作并导致脉冲缩短。通过粒子模拟研究了高次模式自激振荡的激励机制,并提出在器件内加入微波衰减材料来抑制该类自激振荡。详细研究了衰减材料的电导率和几何参数与高次模式衰减常数的关系,并开展了微波衰减体的冷测实验。冷测表明微波衰减体对高次模式的衰减达11.25 dB,其性能满足器件实验要求,可以用于高增益相对论速调管的热腔实验。
相对论速调管放大器 高增益 自激振荡 微波衰减材料 relativistic klystron amplifier high gain self-oscillation RF lossy material 强激光与粒子束
2014, 26(6): 063043
1 中国工程物理研究院 应用电子研究所, 四川 绵阳 621900
2 高功率微波技术重点实验室, 四川 绵阳 621900
3 西南科技大学 理学院, 四川 绵阳 621010
通过二维和三维粒子模拟研究了高增益相对论速调管放大器中高次模式的激励机理,两者结果的一致性排除了高次非对称模式激励的影响。由此建立了高次模式起振的理论模型,给出了高次模式的起振电流。并通过在器件内加入微波衰减材料来抑制高次模式自激振荡,模拟获得了1.95 GW的微波输出,增益62.8 dB。
相对论速调管放大器 高增益 高次模式 自激振荡 relativistic klystron amplifier high gain high order mode self-oscillation 强激光与粒子束
2014, 26(3): 033001
1 电子科技大学 物理电子学院, 成都 610054
2 中国工程物理研究院 应用电子学研究所, 高功率微波技术重点实验室, 四川 绵阳 621900
3 西南科技大学 理学院, 四川 绵阳 621010
4 四川理工学院 理学院, 四川 自贡 643000
在速调管放大器中，中间谐振腔一方面可以提高器件的放大增益，另一方面也容易产生杂频振荡，影响器件正常工作。针对这种杂频振荡的影响，在三腔相对论速调管的基础上发展了四腔相对论速调管。采用PIC粒子模拟软件从整管上对四腔强流相对论速调管放大器的冷腔结构、束波互作用、微波提取等方面进行研究。为得到输出功率和效率的最优值，结构上采用低互作用输入腔，设计了阶梯状结构漂移管，通过对输出腔作用间歇进行优化处理抑制电子回流。模拟结果表明整管微波模拟输出功率达了3.7 GW，效率22%，增益56 dB，1 dB带宽74 MHz，并实现了对杂频振荡的抑制。
相对论速调管 四腔 杂频振荡 粒子模拟 relativistic klystron four-cavity oscillation of nonworking frequency particle simulation
