一维阵列电子注平面聚焦系统磁场分布特性

针对平面集成行波管对一维阵列电子注聚焦的应用需求,设计了4通道电子注平面磁聚焦系统。将各通道磁场轴向和横向分量沿轴分布特征计算结果与测试结果进行对比,确认了Opera软件计算磁场分布特征的准确性。为与轴对称周期永磁(PPM)聚焦系统电子注通道内磁场分布特性进行对比,建立了轴对称PPM聚焦系统模型,测试结果与计算结果一致性较好。通过平面聚焦系统与轴对称PPM聚焦系统电子注通道内的磁场纵向和横向分布特性对比表明,两种聚焦系统电子注通道内纵向和横向磁场具有相同的分布特征,在离轴相同位置的圆周上横向磁场分量与轴向分量的比值均为B_x/B_z≈0.11,该平面聚焦系统可实现一维阵列圆形电子注的良好聚焦。     

缩小倍率型永磁聚焦天文成像探测器系统的研究

本文从当代天文光电成像探测器的发展现状与实际需要出发，着重探讨寻求允许输入像面不是平面、放大倍率不等于１的永磁聚焦磁场系统的设计途径，用约束变尺度法来设计在电磁聚焦成像系统中实现给定的不均匀磁场分布的实际永磁环磁路系统。     

束流聚焦影响因素的束矩阵法计算分析

利用束矩阵的数值计算方法，研究了束流在聚焦系统中的传输行为和系统磁场位形的关系，重点探讨了入射束流不同初始参数对打靶聚焦的影响。计算结果表明，对于不同初始参数(尤其是在相空间的不同初始状态)的束流，要分别聚焦在靶上需要选择不同的磁场位形；主磁透镜的场强及其位置是调试束流聚焦的关键因素。同时还计算给出了几种能使束流聚焦焦斑半径在1．5mm以下的磁场位形。     

一体化电磁聚焦系统加载技术的研究

为了提高行波管用电磁聚焦系统的效率,在一体化电磁聚焦系统的无加载设计基础上,进行了加载技术的研究,通过使用CST软件和MTSS软件进行仿真设计,然后进行装管验证。研究结果表明：对某X波段大功率耦合腔行波管的一体化电磁聚焦系统进行加载后,可实现对电磁聚焦磁场的局部调节,且基本不影响相临区域的磁场,在获得相同磁场强度的条件下,线包的耗散功率降低了3%左右。因此,对一体化电磁聚焦系统进行加载技术的研究有较好的实际意义。     

行波管周期永磁聚焦系统的设计

论述了行波管周期永磁聚焦系统的基本原理及在此基础上利用现有的辅助设计软件包为行波管设计合适的磁聚焦系统的方法.利用该设计方法计算与模拟一个Ku波段小功率行波管的周期磁场,得到的结果与试验结果非常一致.这样就可以大大减少行波管磁聚焦系统的设计与调整周期.     

耦合腔行波管PPM聚焦系统横向磁场分析

借助三维静磁场分析软件,模拟仿真了两种非旋转对称PPM聚焦系统的内部磁场：极靴耦合槽分别呈180°和0°排列。根据仿真结果分析了阿良莫夫斯基关于PPM聚焦系统磁场实验中的横向磁场成因;总结了铁制加载头对PPM聚焦系统横向磁场的改善效果以及对磁饱和的影响。最后归纳出横向磁场的3种成因,分别阐述了铁制加载头对其影响;给出了...     

具有任意设定图像转角的电磁聚焦成像

本文研究了实现图像有任意设定像转角的电磁聚焦成像理论，进一步发展了作者先前的电磁聚焦成像理论，导出了在设定图像转角下轴上电场和磁场应满足的条件，按照本理论不仅可获得直立式，而且可获得任意设定图像转角（或者倒像式）的电磁聚焦成像系统，作为例子，给出了一种解析的轴上电场和磁场分布，可实现设定图像转角且放大率Ｍ＝１或者Ｍ≠１的电磁聚焦成像。     

行波管长周期永磁聚焦系统的研究

对长周期永磁聚焦系统中电子注的脉动情况进行了系统的研究。在增大磁系统周期的时候,从理论上讨论了高次谐波,磁场参量和空间电荷参量对电子注脉动的影响,最后利用计算机仿真软件OPERA对电子注在长周期磁聚焦系统中的运动进行了模拟。结果表明,理论推导的结果与计算机模拟值相符,可以利用这种方法进行长周期聚焦系统的模拟和设计。     

多注周期永磁聚焦系统横向磁场的研究

从理论上对多注行波管周期永磁聚焦系统横向磁场的性质以及对电子注聚焦的影响进行了讨论,并借助仿真手段分析了一五注耦合腔周期永磁聚焦系统各电子注通道轴内的横向磁场分布规律,讨论耦合槽结构对横向磁场分布的影响,并对横向磁场造成的电子注偏移进行了粒子模拟。     

速调管周期反转永磁聚焦系统的三维模拟研究

在速调管的设计和应用中,选择一套良好的聚焦系统对整管的性能有着重要意义。本文对大功率速调管中的周期反转永磁聚焦系统中各部件的尺寸进行了优化设置,得到了相对较平稳、反转区小的磁场分布。同时对软件的计算应用作了介绍。     

带状电子注聚焦系统设计

通过理论分析、数值模拟和实验研究了PCM 结构聚焦椭圆带状电子注的可行性。利用三维PIC 粒子模拟软 件模拟了椭圆带状电子注在PCM 结构行程的周期磁场中的传输过程,结果显示：截面为10x0.4 mm2 的椭圆带状电子 注在12x0.8 mm2 的矩形通道中稳定长距离传输120mm 无截获。对PCM 聚焦结构的磁场进行了测试,测试结果与数 值模拟结果相符。实验并研究了该PCM 聚焦系统约束带状电子注的能力,测试用速调管的设计电压为75kV,在56.8kV 时的直流通过率达到52.1%,并随着工作电压的升高呈上升趋势。     

电磁聚焦移象系统中聚焦磁场的逆设计

作者建立了数学模型,用最优化方法对系统中的聚焦磁场进行了设计,计算结果与所要求的磁感应强度的轴上分布相当一致。文中给出了实验测量和验证。     

0.22 THz微电真空折叠波导行波管的聚焦磁场研究

在0.22 THz微电真空折叠波导行波管放大器(FWG-TWT)的设计中,为了保证在电子枪中产生的、具有所需电流密度的电子注能够稳定、成型地注入互作用区,并维持较高的电子通过率,需仔细设计磁场聚焦系统。本文在 FWG-TWT 中使用螺线管线圈和周期永磁聚焦系统(PPM)2种磁场结构来实现电子束流的稳定注入和传输。通过三维仿真软件对此电子光学系统进行模拟计算,重点考察了磁场的初始位置、磁感应强度峰值以及磁体厚度等对电子束传输特性的影响。仿真结果表明,在合理的参数范围内,电子注静态通过率可以接近100%,波动很小,能够实现束流的稳定注入和传输。     

行波管中聚焦磁场对互作用影响的研究

本文应用MAGIC模拟软件,研究了周期永磁聚焦螺旋线行波管中聚焦磁场的分布对电子轨迹的影响.分别模拟了电子的静态轨迹和互作用轨迹,通过对电子轨迹的分析,设计了一种渐变的磁场分布.应用MAGIC模拟软件对这种渐变磁场进行模拟仿真,结果显示这种渐变磁场可以有效抑制电子散焦,并通过仿真结果分析了如何设置这种新型磁场.     

行波管中周期永磁聚焦系统的研究

主要讲述了电子注在周期永磁聚焦系统中的运动和磁场选择不当时电子注的脉动情况以及电子注流通率与磁场强度的关系.实验发现,磁场强度并不是越大越好,磁场只在一定范围内才能实现电子注的聚束,电子注流通率与磁场强度成抛物线关系,磁场范围的选取应根据实际情况选择合适的范围.     

不同类型偏差对激光聚焦系统聚焦性能的影响北大核心CSCD

基于光学设计软件ZEMAX,通过Monte Carlo光线追迹法,对比研究了采用三种设计方式的二次反射聚焦系统在不同类型角度偏差下的聚焦性能参数的变化。结果表明:任何微小的角度偏差都会导致聚焦性能急剧下降和聚焦位置大幅偏离。聚焦系统存在角度偏差时,不同设计方式的聚焦系统会形成不同形状的点火区域,这将导致激光推力器产生完全不同的飞行的轨迹和姿态。     

均匀磁聚焦和周期磁聚焦部分屏蔽流过渡区的设计

本文叙述在均匀磁聚焦和周期磁聚焦部分屏蔽流过渡区设计的一种方法，指出于阳极电位与慢波线电位一同的电子光学系统，以及这两个电位虽然相同，但导流系数大，阳极孔效应严重的电子光学系统，它们的过渡区的设计，必须采用非等位空间中的傍轴电轨迹方程，并对用部分屏蔽流周期磁聚焦的电子光学系统，电子枪区中的电子轨迹与磁力线重合的问题提出了一些看法。     

毫米波耦合腔行波管非旋转轴对称PPM聚焦系统中的横向磁场

本文对一种能适应低电压大功率应用需要的毫米波耦合腔行波管的复合型PPM聚焦系统进行了分析,研究了系统中旋转轴对称性引起的横向磁场,探讨了极靴饱和以及加工和装配误差对聚焦系统的影响,并给出了有关的计算公式。     

三次反射激光聚焦系统的设计与实现

基于激光推进推力矢量控制,提出、设计并加工了一种三次反射激光聚焦系统。指出了一次反射尖锥面、二次反射环锥面和三次反射高次曲线环面的设计方法,说明了聚焦系统的加工工艺和安装调试过程,并进行了聚焦特性的测量实验。结果表明,脉冲CO2激光功率密度经三次反射激光聚焦系统达到空气击穿阈值,实验中观察到等离子体发光现象。不同设计条件下聚焦形状不同,其聚焦相对位置在一定范围内可调节。     

激光推进环聚焦数值模拟研究

设计了激光推进环聚焦系统,在考虑入射激光束与光船聚焦系统主轴偏离情况下,建立研究环聚焦性能的数学模型,并数值模拟研究了环形"点火"线的形状、大小、能流密度以及点火区域空间特性.数值分析结果表明:环聚焦系统在喷管内产生半径约为49 mm的环状点火区域,比点聚焦产生的点状点火区域要大一个数量级,从而使吸收室内工质加热更加均匀;当激光束从垂直入射到偏离入射变化时,聚焦能量不再均匀地分布在圆形环线上,而是向x轴聚积,整个点火区域呈扁环状,因此,近椭圆柱状喷管设计将极大地提高激光能量转换效率.