1 电子物理与器件教育部重点实验室(西安交通大学)， 西安 710049
2 西北核技术研究所， 西安 710024
提出一种高效率预调制型同轴虚阴极振荡器，进行了数值模拟研究。研究表明：径向束流预调制型同轴虚阴极振荡器利用在束-波互作用区加载金属圆环形成谐振腔，改变束-波互作用区的电场，对电子束进行调制。圆筒形金属形成的调制腔产生的电场既对电子束进行了调制，同时对微波频率进行了锁定，其谐振频率主要是由加载的金属圆筒的长度和两个圆筒之间的径向距离决定。经过优化设计，在600 kV，73 kA无外加引导磁场的条件下，预调制型同轴虚阴极振荡器获得了平均功率6 GW，频率为2.575 GHz的微波输出，效率达到13.94%。
高功率微波 同轴虚阴极振荡器 谐振腔 预调制 粒子模拟 high power microwave coaxial vircator resonant cavity premodulation PIC simulation 强激光与粒子束
2014, 26(6): 063036
1 清华大学 工程物理系 高能辐射成像国防重点学科实验室,北京 100084
2 西北核技术研究所, 西安 710024
利用求解格林函数的方法,对束流预调制型同轴虚阴极振荡器进行了初步理论分析。分析结果表明,相同参数入射电子束同轴虚阴极振荡器的束波转换效率正比于预调制深度的平方,提高预调制的深度可以很好地提高束波转换效率;任意的束波互作用区结构参数和入射束流分布参数,都会存在一个对应工作状态下最大束波转换效率的最佳预调制频率,合理选择预调制频率可以优化同轴虚阴极振荡器的微波输出。
同轴虚阴极振荡器 束流预调制 格林函数 束波互作用 coaxial vircator beam premodulation Green function beam-wave interaction
