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
设计了一个X波段相对论返波管,通过对器件结构的特殊设计,提高了器件的Q值,同时增大了电子束与慢波结构之间的耦合阻抗,从而实现器件的低磁场运行以便对其进行永磁包装; 当引导磁场强度0.46 T、电子束束压750 kV、束流约5.5 kA时,得到频率9.1 GHz、功率1.24 GW的微波输出。根据模拟结果设计加工了一个磁场强度为0.46 T的小型化永磁磁体,该磁体长48 cm,最大外半径15 cm,总重量约116 kg。开展了永磁包装返波管的实验研究,得到以20 Hz的频率运行1 s时功率900 MW、单次运行时功率940 MW的X波段微波输出。
返波管 永磁包装 慢波结构 谐振反射腔 半反射腔 backward-wave oscillator permanent magnet slow-wave structure resonance reflector quasi reflector 强激光与粒子束
2017, 29(2): 023002
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
设计了一个过模太赫兹返波管振荡器, 通过对慢波结构的精心设计, 使电子束动能得到充分提取, 实现器件的大功率及高效率运行。在电子能量和束流分别为280 keV和320 A的条件下, 当引导磁场强度为3 T时, 采用2.5维Particle in Cell (PIC)程序模拟得到频率为121.8 GHz、功率为13 MW的太赫兹波输出, 器件的束波转换效率约为14.5%。
大功率 太赫兹返波管 过模 谐振反射腔 半反射腔 high power terahertz BWO oversized mode resonant reflector quasi reflector 强激光与粒子束
2016, 28(9): 093004
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
结合低磁场返波管振荡器和虚阴极振荡器的优点, 设计了一个具有较高效率的虚阴极振荡器, 通过添加半反射腔, 使虚阴极在由阳极箔、波导和半反射腔组成的准谐振腔内形成, 实现器件的高效率、高功率运行。当电子能量和束流分别为480 keV和23 kA时, 采用2.5维粒子模拟(PIC)程序模拟得到频率为3.7 GHz、功率为2.6 GW的微波输出, 器件束波转换效率约为23%。
半反射腔 准谐振腔 虚阴极振荡器 粒子模拟 fractional reflector quasi resonance cavity vircator particle-in-cell simulations 强激光与粒子束
2015, 27(5): 053005
