强激光与粒子束
2021, 33(7): 073001
1 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
2 北京应用物理与计算数学研究所, 北京100088
设计了一种全腔提取轴向输出相对论磁控管。在π模工作的N腔磁控管中,该结构利用磁耦合的方式通过两个相邻谐振腔在一个扇形波导内激励起TE11模,然后再由N/2个相位相同的扇形波导TE11模沿轴向向外传输。对L波段全腔提取轴向输出磁控管进行了仿真设计,在600 kV,6.3 kA的条件下,获得1.89 GW微波输出,功率转换效率50%,微波频率1.57 GHz。该结构在径向方向上仅增加一个扇形波导厚度,便于实现相对论磁控管的紧凑、高效设计。
高功率微波 相对论磁控管 轴向输出 透明阴极 磁耦合 high power microwave relativistic magnetron axial extraction transparent cathode magnetic coupling 强激光与粒子束
2016, 28(3): 033013
基于一个6腔同腔结构相对论磁控管,透明阴极金属条个数与磁控管腔数相同时相对论磁控管易于工作在2π模式,减少为腔体数目一半时易于工作在π模式,提出了旋转扇形透明阴极金属条角向位置实现相对论磁控管中心频率跳变的方案。经仿真优化,设计了外径15 mm,6个扇形金属条的透明阴极,每个扇形金属条的角向宽度为20°。运用粒子模拟软件,仿真分析了角向位置金属条与阳极块相对应及金属条与谐振腔相对应两种情况,在工作磁场保持0.75 T,调节工作电压在600~800 kV内变化时,模拟结果表明,相对论磁控管可以很稳定地分别工作在 2π模式和π模式,即通过旋转透明阴极实现相对论磁控管频率跳变。
相对论磁控管 透明阴极 跳频 π模 2π模 relativistic magnetron transparent cathode frequency hopping π mode 2π mode 强激光与粒子束
2016, 28(3): 033003
电子科技大学 物理电子学院, 国家高技术研究发展计划强辐射重点实验室， 成都 610054
基于一个6腔异腔结构相对论磁控管，运用粒子模拟仿真软件，对同轴阴极和透明阴极的特性进行仿真和实验研究。经仿真优化，设计并制作了一支3个带的透明阴极。粒子模拟结果表明，在相同条件下透明阴极比同轴阴极电子群聚时间大大缩短，起振时间大幅减小，整管效率提高约1倍，输出微波频谱更纯，模式竞争更小。实验结果表明，相同条件下，应用透明阴极所得到的微波脉宽较宽，在S波段获得721 MW的微波功率输出。说明应用透明阴极能缩短相对论磁控管起振时间，与粒子模拟结果相符。
相对论磁控管 透明阴极 有限差分 π模 relativistic magnetron transparent cathode finite difference π-mode 强激光与粒子束
2011, 23(11): 3039
