复合周期磁场共轴回旋电子注回旋单腔管的研究

本文在吴坚强(1985)、刘盛纲(1985)工作的基础上,利用线性动力学理论对复合周期磁场共轴回旋电子注回旋单腔管进行了详细的理论分析。推得了注波互作用功率、频偏和起振电流等公式。     

多注耦合腔行波管互作用均匀性研究

对多注行波管慢波结构的特性进行了模拟与分析,利用粒子模拟方法,定量模拟了多注行波管的PIC注波互作用过程,通过比较不同电子注位置情况下电场E的振幅、相移、非线性和互作用效率,研究了多注电子注波互作用的均匀性特点,发现电子注位置不同时对电场有不同的影响,这对实际多注耦合腔行波管设计有一定指导意义。     

220 GHz回旋速调管放大器互作用理论的研究

应用注波互作用非自洽非线性模拟程序,对220GHz回旋速调管放大器的注波互作用进行了研究;分析了工作电流、工作电压、直流磁场对电子注效率影响。模拟结果表明,设计出的双腔回旋速调管放大器的电子效率为48%,相应的输出功率为20 kW。     

Ka波段二次谐波回旋速调管放大器的研究

应用自行编制的电子注-波互作用的自洽非线性模拟程序,我们对Ka波段二次谐波回旋速调管放大器的注-波互作用进行了研究.通过对回旋速调管放大器的数值模拟,我们详细描述了二次谐波电子注-波互作用过程中电子群聚的物理图景;并研究了不同变化参数(漂移管长度和静磁场强度)对电子效率的影响.模拟结果表明:设计的二次谐波回旋速调管放大器的电子效率为15.4%,相应的输出功率约为161kW.     

相对论返波振荡器的非线性理论

本文建立起分析相对论返波管注波互作用过程的自洽非线性工作方程组,理论模型中计及了正向波基波与电子注的异步互作用效应、电子注的空间电荷效应.运用四阶龙格一库塔法编制了数值求解工作方程组的Fortran程序,对均匀耦合阻抗型器件和耦合阻抗单阶跃变型器件的效率进行了仿真和优化.数值模拟结果表明正向波基波与同步波在慢波结构起始处的相差,正向波基波与电子注的异步互作用效应能显著地影响相对论返波管效率,均匀阻抗器件运行于最佳状态时,效率可达到27%,耦合阻抗单阶跃变型器件最优化效率可达到50%.     

具有正交直流场的边廊模(TEm11)回旋脉塞的研究

本文给出了具有正交直流场的边廊模回旋脉塞的线性和非线性分析。对模型的小信号起振,同轴腔内导体对模式的截止频率和分割度的影响以及外加电压对电子回旋频率,起振束功率和互作用效率的影响作了较详细的研究。计算表明,对m=2,互作用效率可达41%。我们还将其结果与相同条件下圆柱腔情况作了比较。这些分析有益于工程设计。     

一种三段式互作用结构谐波倍增回旋行波放大器互作用电路的模拟

该文给出了一种三段式互作用结构谐波倍增回旋行波管放大器互作用电路的理论设计过程。利用线性理论研究竞争模式的起振条件,选取保证工作模式稳定的工作参数。利用自洽非线性理论研究其饱和输出性能。计算表明,在100kV,25A,速度比1.0以及速度零散5%的电子注推动下,在34.6GHz频率可获得饱和输出功率540kW,效率21.6%,增益58dB和约4.5%的3dB带宽。     

频率可调太赫兹回旋振荡管互作用电路的设计与研究

根据动态核极化核磁共振成像技术对回旋振荡管的要求,设计了130 GHz 回旋振荡管的注波互作用电路,基于线性理论对互作用电路进行了研究并选择了合适的工作点,分析了电路的频率调节特性。利用相对论电子回旋脉塞非线性理论对互作用系统进行了模拟和计算,优化了工作参数,计算了磁场及电子注参数对输出功率及效率的影响。最后,用粒子模拟方法进行了模拟并与非线性理论结果进行了比较,两者符合得很好。模拟结果显示,当电压为10 kV、电流为0.3 A、磁场强度由2.34 T 增加到2.41 T 时,输出功率由1310 W 减小到230 W,对应的效率分别为43.6%和7.7%,振荡管的频率可调范围约为2.7 GHz。     

环形相对论电子注激励的等离子体介质切伦可夫脉塞

利用自洽线性场理论，考虑电子的三维扰动，分析了环形相对论电子注在填充背景等离子体的介质筒慢波波导产生的切伦可夫辐射，其环形电子注对主波互作用的作用完全要用一跳变条件来描述，导出了其色散方程和波波互作用的同步条件，求得了是子注产生的波增长率，分析了背景等离子体密度和电子注半径对波增长率的影响。     

大轨道回旋行波放大器非线性理论及电子注偏心的影响

建立了大轨道电子注回旋行波放大器的非线性理论,并考虑了电子注偏心时的情况.利用该理论分别研究了大轨道电子注偏心对工作模式和返波振荡模式的影响.结果表明,对于工作模式,偏心导致放大器的平均单位长度增益下降,而对于返波振荡模式来说,偏心导致了可能存在的振荡模式发生变化,使得大轨道电子注偏心时的模式竞争更加复杂.