“聚龙一号”装置四层圆盘锥磁绝缘传输线的三维粒子模拟研究

介绍了"聚龙一号"中四层圆盘锥磁绝缘传输线(MITL)的基本理论。在CPIPIC平台上,采用非均匀网格和周期性对称边界条件,建立了"聚龙一号"的四层圆盘锥MITL的三维粒子模拟模型。设置相应的参数并用并行算法模拟得到了该器件中各层在绝缘堆上和MITL中间位置的电流和汇流后的电流,并与理论和实验数据进行相互对比验证。模拟结果表明整个器件在达到磁绝缘状态后具有很高的传输效率,并与实验结果相互验证,为以后进一步的研究提供了保证。     

速调管电子回流现象研究及收集极设计

为了分析解决7腔23注相对论速调管模拟过程中出现的收集极电子回流现象,解析该现象产生的物理原因,这里利用CHIPIC软件从收集极结构、输出腔距离收集极长度、聚集磁场强度三个方面研究其参数与电子回流量的关系。通过多次模拟实验得到以下结论:收集极入口处及其内表面紧贴电子运动轨迹时,回流减小;输出腔距离收集极长度L>12 mm时,回流随L减小而减小,L=12 mm时,回流量达到最小值,L<12 mm后,回流又逐渐增加;从输出腔下游开始沿z向逐步降低聚集磁场强度,回流现象减弱。最后根据以上分析选择适合的参数,对整管进行模拟,电子注电压为28 k V,总电流43 A,输入信号功率61 W,频率5.6 GHz,获得功率为346.5 k W,平均效率约28.8%,增益37.54 d B的稳定输出信号,且无反射电子回流。证明在保证输出信号增益与效率的前提下,该方法成功抑制了速调管收集极回流现象。