1.03THz折叠波导慢波结构及电子光学系统研究

太赫兹真空电子器件成为未来主要的发展方向，本文对1.03 THz折叠波导慢波结构及电子光学系统进行了研究，分析了不同电子注通道形状对于折叠波导特性的影响，包括色散特性、耦合阻抗、衰减特性、功率、增益等，并且利用OPERA 3D软件设计了电子光学系统。仿真结果表明，在中心1.03 THz频率处，与矩形电子注通道折叠波导慢波结构相比，圆形电子注通道的结构色散曲线更为平缓，耦合阻抗提升6.9%,损耗降低6.8%;在10 GHz带宽内功率提升47.4%,增益提升1.2 dB,互作用长度缩短12.3%。在工作电压为17.4 kV时，阴极发射电流大于3 mA,电子注半径为0.012 mm,在均匀区永磁聚焦系统中可稳定传输。