开展了具有同轴波纹渐变式反射器与光滑漂移段结构的相对论绕射辐射振荡器的研究, 并运用全三维粒子模拟软件CHIPIC对其进行数值模拟仿真, 分析了漂移段、反射器等结构对输出功率的影响, 探讨了反射器位置和输出功率的关系。仿真结果表明: 合适的漂移段与反射器的引入, 能大大提高输出功率。优化结构参数, 在输入电压480 kV下, 平均输出功率达到774.5 MW, 平均功率效率为32.3%。
全三维粒子模拟 相对论绕射辐射振荡器 漂移段 反射器 输出功率 full three-dimensional particle simulation relativistic diffraction generator drift segments reflector output power 强激光与粒子束
2014, 26(8): 083007
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
为了研制高功率长脉冲速调管放大器，对其输入腔进行了3维粒子模拟研究。建立了S波段速调管放大器输入腔开放腔的3维模型，计算了开放腔的谐振频率和有载Q值。将束压束流从原来的600 kV，5.4 kA提高到837 kV，12.48 kA，实现了长脉冲100 ns的稳定运行，调制束流与实验结果一致。在结构不变的情况下，将束压束流提高到900 kV，16 kA时出现了模式竞争，只能稳定运行到50 ns。为了克服模式竞争，将耦合孔改为对称的双耦合孔后，输入腔系统可以稳定运行到100 ns。
相对论 强流 长脉冲速调管放大器 开放腔 3维粒子模拟 relativistic high current long-pulse relativistic klystron amplifier open cavity three dimensional particle simulation
