1 国防科学技术大学 电子科学与工程学院, 长沙 410073
2 国防科学技术大学 光电科学与工程学院, 长沙 410073
通过工质爆燃, 产生了具有很宽频谱的电磁辐射。用4个宽带天线从不同方向对球形工质产生的电磁辐射进行了接收测量, 并对信号作了频谱分析。实验结果表明: 150 g工质爆炸产生的电磁脉冲持续时间为50 ns, 上升沿很陡, 频谱连续, 频率范围为1～4 GHz, 峰值频率为2 GHz, 功率为2 W。对爆燃型工质产生电磁辐射的机理进行了初步理论探讨, 认为等离子体辐射可能是产生电磁辐射的源。
爆炸 低温等离子体 电磁波 宽带信号 explosive cold plasma electromagnetic wave wideband
1 国防科学技术大学,理学院,长沙,410073
2 国防科学技术大学,光电科学与工程学院,长沙,410073
采用解析方法对双导传输线Taylor模型和Agrawal模型进行研究,获得了这两个模型基于平面电磁波激励下的终端负载响应的频域解析解,并证明它们的解析解是相同的,从而得到双导传输线基于平面电磁波激励的终端负载响应的频域解析解公式.Taylor模型和Agrawal模型其实是对同一个解的不同描述,由于Agrawal模型比Taylor模型相对简单,因此在实际应用时可以采用Agrawal模型或频域解析解公式进行求解.应用频域解析解公式和Fourier变换与逆变换技术,可以求得终端电压或电流的瞬时响应解.
传输线 解析解 耦合模型 电磁激励
1 国防科学技术大学,理学院,长沙,410073
2 国防科学技术大学,光电科学与工程学院,长沙,410073
提出了一种用于多层电磁屏蔽条件下分析系统电子器件之间相互耦合的电磁拓扑模型.将该模型与求第k最短路算法结合,得出在不同频率范围下求从源点到终点屏蔽系数小于规定值路径的算法,得到需要改进的电磁耦合路径.该算法是通过对第k最短路算法修改而得到的,不需要求最小树和时间复杂度.仿真实验证明该算法是有效的,可以用于大型复杂电子系统耦合问题的分析.
多层屏蔽 电磁拓扑 最短路径
国防科学技术大学 理学院,定向能技术研究所,湖南长沙,410073
为了进一步提高MILO产生微波的功率和效率,提出了其负载电流能量全部利用来产生微波的新思想.设计并运用二维全电磁PIC方法模拟了基于此思想的新型MILO,它是传统MILO与VCO的有机结合(简称MVO).模拟结果表明MVO中MILO部分与作为MILO负载的VCO部分各自工作正常,VCO部分产生微波的主频受MILO部分产生微波的牵引.在输入25GW电功率(工作电压约500kV)下,与相应传统MILO相比,MVO的微波平均输出功率提高了500MW,效率从6%提高到了8%.
高功率微波源 磁绝缘线振荡器 虚阴极振荡器 PIC方法 High-power microwave source MILO VCO PIC simulation
国防科学技术大学,理学院,湖南,长沙,410073
介绍了一种Tesla变压器型的强流电子束加速器.当变压器初级输入20kV左右的电压时,加速器二极管输出电压500kV,电流9kA,信号脉宽大约50ns,该装置具有结构简单,安装方便,运行可靠等特点.
Tesla变压器 电子束流 加速器 二极管 Teslatransformer electronbeam current accelerator diode.
国防科学技术大学,理学院,湖南,长沙,410073
用PIC粒子模拟方法研究了充中性气体相对论返波管的物理机制,成功模拟了电子束碰撞充入返波管中的中性气体电离产生等离子体的过程,在电子束传输的路径上形成离子通道,有效中和电子束径向空间电荷力,有利于电子束的传输及束波相互作用产生微波.增加中性气体密度,返波管的输出频率明显上移,其辐射的功率和效率比相同的真空器件也有明显的提高.
充中性气体返波管 粒子模拟 功率 转换效率 频率 neutral gas filled RBWO particle simulation power frequency conversion efficiency
国防科学技术大学,理学院,湖南 长沙 410073
利用磁场有限元法,计算了周期性布置的永磁铁内的磁场;利用流体模型分析了作用在束电子上的力并导出了改进Matheiu函数形式的径向力方程;利用2.5维PIC程序研究了束传输的物理过程.计算发现强流相对论电子束的稳定传输与束等离子体密度、束平衡位置、磁场的强度、磁场周期长度等有关.研究认为利用周期性永磁场导引数kA的环形电子束,使之稳定传输是可?艿?
环形强流电子束 磁场有限元法 周期磁场 PIC模拟 intense relative annular electron beam finite element magnetic method （FEMM） periodic permanent magnet （PPM） PIC simulation
国防科技大学,理学院,定向能技术研究所,湖南,长沙,410073
用2.5维PIC程序对径向渡越时间振荡器进行了数值模拟,给出了产生微波的详细物理图像,得出了输出微波功率与提取口大小、腔的径向间距、场模式之间的关系.模拟得到了峰值功率约500MW,频率5GHz的TEM1波,起振时间15ns,峰值效率大于30%.
渡越时间效应 径向渡越时间振荡器 高功率微波源 PIC方法 transit-time effect radial transit-time oscillator high power microwave source PIC simulation
本文以Vlasov-Maxwell方程组为基础,用非线性动力学理论研究了存在导引场情况下电磁波泵浦的自由电子激光器的作用机制,导出了线性及非线性色散关系式,求出了非线性不稳定性增长率和自由电子激光的能量转换效率.结果表明,只要合理地选择参量条件,附加导引场可以大大提高自由电子激光的增长率和能量转换效率.
自由电子激光 非线性动力学理论 回旋共振
