1 中国人民武装警察部队学院 基础部, 河北 廊坊 065000
2 电子科技大学 太赫兹研究中心, 成都 610054
通过分析广义传输线理论中的模式耦合系数, 优化设计了一支94 GHz光滑缓变结构回旋管, 当电子注电压50 kV, 电流6 A, 横纵速度比1.4, 工作磁场3.548 5 T时, 在频率94.099 GHz处得到了41%互作用效率, 约120 kW的功率输出; 与折变结构回旋管相比, 缓变结构回旋管中的工作模式纯度提高约27 dB, 注波互作用效率提高约7%。基于自洽非线性理论计算的互作用效率与PIC模拟结果有较好的一致性。
谐振腔 回旋管 模式竞争 耦合系数 cavity gyrotron mode competition coupling coefficient 强激光与粒子束
2014, 26(2): 023002
中国人民武装警察部队学院,河北,廊坊,065000
对8 mm二次谐波回旋速调管中的注-波互作用,进行了PIC模拟计算,得到了高频结构尺寸、电子注参数、聚焦磁场等参数对输出功率、效率和增益的影响规律.在磁场系数0.511 8,电子注电压70 kV,电子注电流约16 A,输入功率约80 W时,得到约430 kW的输出功率,电子转化效率38%,超过37 dB的增益,3 dB带宽超过210 MHz.
高功率微波 回旋速调管 高频结构 注-波互作用 电子效率 增益 带宽 强激光与粒子束
2007, 19(10): 1697
应用模匹配理论推导和建立了单级突变的矩阵方程,并分析给出了具有多级突变和渐变结构级联情况下波导腔体的处理方法.在理论推导的基础上,通过编制程序计算出多级突变结构波导腔体模匹配系数级联矩阵,并由矩阵参数得到所需的腔体谐振频率和Q值等物理特性参量.实际计算结果表明,由程序模拟输入腔计算得到的数据结果与腔体的冷测实验结果基本一致,为进一步的注波互作用研究和回旋速调管的设计工作提供了参考依据.
高功率微波 回旋管 输入腔 模匹配 参数矩阵
1 中国人民武装警察部队学院,河北,廊坊,065000
2 电子科技大学,物理电子学院,成都,610054
结合回旋速调管研究的相关理论,考虑到高次谐波工作时带来的模式竞争,以及注-波互作用的耦合关系,讨论了半径、腔长、杂模抑制以及腔内媒质涂层的介电参量等诸多因数影响的情况下,如何设计二次谐波回旋速调管谐振腔的问题.结合设计方案建模,优化设计出了5个适于8 mm二次谐波工作的谐振腔,通过漂移段连接成两种高频结构,其中一种结构在注-波互作用非线性模拟中取得了251kW的输出功率,电子效率23.9%,增益27.2dB,3dB带宽大于0.4%;另一种结构初步取了246kW的输出功率,其它参数正在测试之中.
谐振腔 高频结构 耦合系数 介电参量 引导中心半径 驻波场 强激光与粒子束
2006, 18(11): 1893
