西北核技术研究所, 强脉冲辐射环境模拟与效应国家重点实验室, 西安 710024
在圆周对称的磁场作用下,环形电子束以一定角度轰击在圆柱面的相对论返波管振荡器（RBWO）收集极上并将能量沉积其中,采用蒙特卡罗程序FLUKA,建立了电子的能量沉积分布计算模型,研究了电子能量沉积分布规律；建立了背散射电子的运动模型,模拟了磁场作用下背散射电子的运动轨迹；研究了圆周对称径向磁场的近似方法。研究结果表明：随着磁场强度的增大,最大能量沉积密度增大,背散射电子在更靠近电子束入射区域的位置再次入射并沉积能量,且可能形成一个新的能量沉积峰值。在磁场强度较大时,采用单向的径向磁场即可较好地计算圆周对称径向磁场下背散射电子的能量沉积分布。
相对论返波管振荡器 能量沉积 背散射电子 圆周对称磁场 relativistic backward-wave oscillator energy deposition FLUKA FLUKA backscattering electron azimuthally symmetrical tapered magnetic field 强激光与粒子束
2015, 27(12): 123008
西南交通大学,光电子学研究所,四川,成都,610031
通过选择适当电子初始的横纵向速度比,并引进坡度磁场的方法,来提高同轴腔电子回旋微波激射器效率.非线性模拟表明,用这种办法可以将德国卡尔斯鲁研究中心研制的同轴腔电子回旋微波激射振荡器的实验效率,从26.7%提高到31.5%.这种效率放大的物理机制是:坡度磁场改变了相对论电子的运动条件,有效地改善了波束互作用过程中电子的群聚状态,使电子束有更多的动能转换为电磁能,从而提高了电子束的换能效率.
自由电子脉塞 回旋管 同轴腔 坡度磁场 效率 Free-electron maser Gyrotron Coaxial-cavity Tapered magnetic field Efficiency
