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相对论绕射辐射振荡器的三维粒子模拟
被引量：
1
1
作者
王平
刘大刚
+3 位作者
兰峰
刘腊群
王辉辉
陈颖
《强激光与粒子束》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第8期185-189,共5页
开展了具有同轴波纹渐变式反射器与光滑漂移段结构的相对论绕射辐射振荡器的研究,并运用全三维粒子模拟软件CHIPIC对其进行数值模拟仿真,分析了漂移段、反射器等结构对输出功率的影响,探讨了反射器位置和输出功率的关系。仿真结果表明:...
开展了具有同轴波纹渐变式反射器与光滑漂移段结构的相对论绕射辐射振荡器的研究,并运用全三维粒子模拟软件CHIPIC对其进行数值模拟仿真,分析了漂移段、反射器等结构对输出功率的影响,探讨了反射器位置和输出功率的关系。仿真结果表明:合适的漂移段与反射器的引入,能大大提高输出功率。优化结构参数,在输入电压480kV下,平均输出功率达到774.5MW,平均功率效率为32.3%。
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关键词
全三维粒子模拟
相对论绕射辐射振荡器
漂移段
反射器
输出功率
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职称材料
用于太赫兹源粒子模拟的有限电导率模块研制
被引量：
6
2
作者
董烨
董志伟
+3 位作者
杨温渊
张芳
陈军
周海京
《强激光与粒子束》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2013年第6期1419-1426,共8页
针对THz频段微电真空器件波导壁面材料电导率及加工粗糙度引发损耗的模拟需求,研制了有限电导率模块,并将其添加进三维全电磁粒子模拟大规模并行程序NEPTUNE3D。介绍了有限电导率的时域有限差分显格式及时谐场近似解方法,针对上述方法...
针对THz频段微电真空器件波导壁面材料电导率及加工粗糙度引发损耗的模拟需求,研制了有限电导率模块,并将其添加进三维全电磁粒子模拟大规模并行程序NEPTUNE3D。介绍了有限电导率的时域有限差分显格式及时谐场近似解方法,针对上述方法的优缺点,提出了基于扩散方程隐格式的有限电导率模块算法,该算法具备无条件稳定、普适性好的优点。利用矩波导常见电磁波模传输损耗算例,测试了自编的有限电导率模块,测试结果与理论值及同类商业电磁软件计算结果进行了比对,验证了模块的可靠性。利用添加有限电导率的三维全电磁粒子模拟程序NEPTUNE3D,模拟了材料电导率以及表面粗糙度对0.22THz折叠波导行波管性能的影响,模拟结果表明,材料电导率及表面粗糙度会显著降低器件输出功率和增益水平。综合色散关系、耦合阻抗、衰减常数等因素,给出了器件结构参数设计建议,并指出:通过增加电子束流、注入信号功率以及慢波结构周期数目等方式可一定程度上提高器件输出功率水平。
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关键词
高功率微波
三维
全
电磁
粒子
模拟
有限电导率
表面粗糙度
太赫兹折叠波导行波管
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职称材料
有限电导率模块在THz折叠波导行波管模拟中的验证和确认
3
作者
董烨
董志伟
+2 位作者
杨温渊
张芳
周海京
《强激光与粒子束》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第5期196-200,共5页
采用与同类商业软件比对的方法，在THz折叠波导行波管算例中对自编NEPTUNE3D程序的有限电导率模块进行有效验证和确认，包括冷腔损耗与计及损耗的热腔增益。比对结果表明：冷腔损耗计算相对误差在3％～4％左右，计及损耗的热腔最佳增益...
采用与同类商业软件比对的方法，在THz折叠波导行波管算例中对自编NEPTUNE3D程序的有限电导率模块进行有效验证和确认，包括冷腔损耗与计及损耗的热腔增益。比对结果表明：冷腔损耗计算相对误差在3％～4％左右，计及损耗的热腔最佳增益相对误差及最佳工作电压漂移相对误差均在2％左右。通过不同软件、冷腔损耗与热腔增益的比对，验证了有限电导率模块正确性和可靠性。此外，还对加工因素导致结构参数变化对冷腔损耗特性影响，做了规律性讨论。
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关键词
有限电导率模块
三维
全
电磁
粒子
模拟
太赫兹折叠波导行波管
验证与确认
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职称材料
题名
相对论绕射辐射振荡器的三维粒子模拟
被引量：
1
1
作者
王平
刘大刚
兰峰
刘腊群
王辉辉
陈颖
机构
电子科技大学物理电子学院
出处
《强激光与粒子束》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第8期185-189,共5页
基金
国家自然科学基金项目(11175040)
文摘
开展了具有同轴波纹渐变式反射器与光滑漂移段结构的相对论绕射辐射振荡器的研究,并运用全三维粒子模拟软件CHIPIC对其进行数值模拟仿真,分析了漂移段、反射器等结构对输出功率的影响,探讨了反射器位置和输出功率的关系。仿真结果表明:合适的漂移段与反射器的引入,能大大提高输出功率。优化结构参数,在输入电压480kV下,平均输出功率达到774.5MW,平均功率效率为32.3%。
关键词
全三维粒子模拟
相对论绕射辐射振荡器
漂移段
反射器
输出功率
Keywords
full three-dimensional particle simulation~ relativistic diffraction generator
drift segments
reflectoroutput power
分类号
TN128 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
用于太赫兹源粒子模拟的有限电导率模块研制
被引量：
6
2
作者
董烨
董志伟
杨温渊
张芳
陈军
周海京
机构
北京应用物理与计算数学研究所
中国工程物理研究院太赫兹研究中心
出处
《强激光与粒子束》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2013年第6期1419-1426,共8页
基金
中国工程物理研究院太赫兹科学技术研究中心项目(T2012-050309)
国家高技术发展计划项目
+1 种基金
中国工程物理研究院科学技术发展基金项目(2009B0402046
2012B0402064)
文摘
针对THz频段微电真空器件波导壁面材料电导率及加工粗糙度引发损耗的模拟需求,研制了有限电导率模块,并将其添加进三维全电磁粒子模拟大规模并行程序NEPTUNE3D。介绍了有限电导率的时域有限差分显格式及时谐场近似解方法,针对上述方法的优缺点,提出了基于扩散方程隐格式的有限电导率模块算法,该算法具备无条件稳定、普适性好的优点。利用矩波导常见电磁波模传输损耗算例,测试了自编的有限电导率模块,测试结果与理论值及同类商业电磁软件计算结果进行了比对,验证了模块的可靠性。利用添加有限电导率的三维全电磁粒子模拟程序NEPTUNE3D,模拟了材料电导率以及表面粗糙度对0.22THz折叠波导行波管性能的影响,模拟结果表明,材料电导率及表面粗糙度会显著降低器件输出功率和增益水平。综合色散关系、耦合阻抗、衰减常数等因素,给出了器件结构参数设计建议,并指出:通过增加电子束流、注入信号功率以及慢波结构周期数目等方式可一定程度上提高器件输出功率水平。
关键词
高功率微波
三维
全
电磁
粒子
模拟
有限电导率
表面粗糙度
太赫兹折叠波导行波管
Keywords
high power microwave, 3D fully electromagnetic and PIC simulation, finite conductivity, surface roughness, THz folded-waveguide traveling-wave tube
分类号
TN102 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
有限电导率模块在THz折叠波导行波管模拟中的验证和确认
3
作者
董烨
董志伟
杨温渊
张芳
周海京
机构
北京应用物理与计算数学研究所
中国工程物理研究院太赫兹研究中心
中国工程物理研究院高性能数值模拟软件中心
出处
《强激光与粒子束》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第5期196-200,共5页
基金
国家重点基础研究发展计划项目(2013CB328904)
国家自然科学基金项目(11305015
+5 种基金
61201113
11371067)
中国工程物理研究院太赫兹科学技术研究中心项目(T2013-06-0309)
中国工程物理研究院高性能数值模拟软件中心项目(R2013-0201-4)
中国工程物理研究院科学技术发展基金项目(2012B0402064
2012B0402063)
文摘
采用与同类商业软件比对的方法，在THz折叠波导行波管算例中对自编NEPTUNE3D程序的有限电导率模块进行有效验证和确认，包括冷腔损耗与计及损耗的热腔增益。比对结果表明：冷腔损耗计算相对误差在3％～4％左右，计及损耗的热腔最佳增益相对误差及最佳工作电压漂移相对误差均在2％左右。通过不同软件、冷腔损耗与热腔增益的比对，验证了有限电导率模块正确性和可靠性。此外，还对加工因素导致结构参数变化对冷腔损耗特性影响，做了规律性讨论。
关键词
有限电导率模块
三维
全
电磁
粒子
模拟
太赫兹折叠波导行波管
验证与确认
Keywords
Key words： finite conductivity module
3D fully electromagnetic and PIC simulation
THz folded waveguide travelingwave tube
verification and validation
分类号
TN102 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
相对论绕射辐射振荡器的三维粒子模拟
王平
刘大刚
兰峰
刘腊群
王辉辉
陈颖
《强激光与粒子束》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
用于太赫兹源粒子模拟的有限电导率模块研制
董烨
董志伟
杨温渊
张芳
陈军
周海京
《强激光与粒子束》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2013
6
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
有限电导率模块在THz折叠波导行波管模拟中的验证和确认
董烨
董志伟
杨温渊
张芳
周海京
《强激光与粒子束》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014
0
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职称材料
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